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Deckenheizung
Verfasser:
HFrik
Zeit: 29.07.2015 21:34:47
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2253811
Da gibts vielleicht einen Unterschied zwischen Lehm und Anhydrit/Mörtel: anhydrit und Mörtel nehmen das zugesetzt Wasser überwiegend chemisch auf, aus dem Lehm muss es komlett evrdunsten, und zwar nicht wenig. Es gibt die Technik Gipskartonplatten mit Ansetzbinder (Anhydrit) direkt ohne schrauben auf Mauerwerk zu befestigen - das habe ich schon öfter gemacht, dabei kommt ähnlich viel Anhydrit in passender Konsistenz auf die Gipskartonplatte, und es verwirft sich nichts. Der Anhydrit wird deutlich härter als Gips, und daa innerhalb von weniger als einer Stunde.

Verfasser:
HFrik
Zeit: 29.07.2015 22:47:46
0
2253830
@ flo79 - nun, der Estrich leitet Wärme etwa 6 mal besser als Gipsputz. Da sind 35mm Estrich über dem Rohr entsprechend 6mm Putz - leiten aber die Wärme horizontal dann 36 mal besser in die Fläche als die 5mm Putz. 5mm Putz und 1mm Alublech leiten die Wärme so gut in die Fläche wie der dicke Estrich, und haben senkrecht etwa den gleiche Wärmedurchgang - dann kommen auch ähnliche Heizleistungen heraus. (nicht identisch wegen leichter Unterschiede durch die Rest-Konvektion auch beiso geringen Temperaturen) Dafür liegen auf der Decke keine Teppiche, und stehen keine Möbel herum, was in der Praxis dazu führt, dass die Deckenheizung eher ihre Solleistung auch erreichen sollte.

Am Fussboden hat man eben den Vorteil, dass man wegen der Schwerkraft einfach ne dicke Ladung Estrich drüberlaufen lassen kann. Aber eben auch den Nachteil, dass die Leute ständig darauf herumlaufen, und daher eine Gesamtaufbauhöhe von knapp unter 20mm utopisch ist. An der Decke geht wieder letzteres, und mit noch weniger Problemen an Türen und Fenstern als am Fussboden.

Weswegen die Fussbodenheizung im Bestand nur schlecht passt, während die Deckenheizung im Neubau ihre Vorteile weniger ausspielen kann. Bei der Kühlung ist hingegen die Decke klar im Vorteil, im Neu wie im Altbau, da dort die Restkonvektion der Deckenheizung nutzt.

Welche Vorlauftemperatur hast Du genau bei welcher Aussentemperatur, und bei welcher Aussentemperatur ist bei Dir Heizbegin?

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 30.07.2015 07:39:33
0
2253875
Die Materialauswahl ist hier ganz wichtig. Werkstoffe auf Gipsbasis haben in der Regel eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit, deshalb sollte man nach Alternativen suchen.

Für die unterste Schicht, die Trägerplatte, hab ich was gefunden. Die Fermacell Powerpanel H2O, die ich selbst schon mal verarbeitet habe, haben eine schlechte Wärmeleitfähigkeit von nur 0,17 W/mK, also noch schlechter als Rigips mit 0,21.
Besser ist Fermacell Powerpanel HD. Das sind Aussenwandplatten, die im Leichtbau als Putzträger verwendet werden. Man darf die bis zu 6 Monate ungeschützt der Witterung aussetzen. Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei 0,4 W/mK, also fast doppelt so gut wie Rigips. Sind allerdings mit 15mm etwas dicker, was einen Teil des Gewinns wieder aufzehrt. Hier das Datenblatt:

http://www.fermacell.de/de/docs/FERMACELL_Powerpanel_HD.pdf

Wenn jemand noch was Besseres findet - her damit.

Statt Alublech könnte man auch Reinaluminium-Klebebänder verwendet. Da gibt es 100m von 10cm Breite auf Rolle für 10 Euro, also nur 1 Euro je Quadratmeter. Dicke ist 0,05mm, man könnte davon natürlich auch mehrere Schichten übereinander kleben.

Wenn man die Platten komplett mit Alu bedeckt kann da keine Feuchtigkeit mehr raus. Trocknet das Material, mit dem man die Rohre umhüllt, auch dann komplett aus? Man könnte das testen indem man von dem Füllmaterial etwas in eine Flasche giesst und trocknen läßt.

Sehr wichtig ist das Füllmaterial. Von Ansetzbinder findet man keine Wärmeleitfähigkeit, die dürfte aber bescheiden sein.
Bei Estrichen hab ich früher mal recherchiert. Das beste was ich gefunden habe war Knauf Fließestrich FE 80 Allegro mit einer angegebenen Wärmeleitfähigkeit von 1,40-1,87 W/mK. Die Bandbreite kommt wohl daher, weil das Zeug in verschiedenen Werken mit nicht ganz identischer Zusammensetzung produziert wird.

Noch besseres Material könnten wir in der Geothermie finden. Es gibt ja für die Verfüllung von Erdsonden etliche Produkte mit verbesserter Wärmeleitfähigkeit, die zu einer erheblichen Leistungssteigerung von Erdsonden führen. Die Wärmeleitfähigkeiten dieser verbesserten Verfüllungen liegen bei 2 - 2,7 W/mK, also weitaus besser als Standardverfüllungen wie Brunnendämmer oder Bentonit mit nur 0,6-0,8 W/mK. Hier könnte man sich mal verschiedene Produkte anschauen. Das angemischte Material muß gute Plastizität haben und die Rohre perfekt umschliessen. Da das auch für Erdsonden gilt sollten die meisten Prudukte prinzipiell perfekt sein auch für Heizdecken.

Grüße
Frank

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 30.07.2015 07:46:22
0
2253877
Sehr schöne Trägerplatte: Eternit Bauplatte Eterplan

Diese Faserzementplatte ist in Dicken ab 5mm erhältlich und hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,58. Gegenüber einer 12,5mm Rigipsplatte ist der Wärmewiderstand um 85% geringer.

Frage ist, ob man das unter der Decke gut und sicher befestigen kann unter Berücksichtigung der Last. Preis und Bezugsmöglichkeiten sind auch noch zu klären.

Grüße
Frank

Verfasser:
HFrik
Zeit: 30.07.2015 10:38:18
0
2253908
Fdl1409, danke für die Anregungen. Ich habe bisher bei Anhydritestrich mit dem Tabellenwert 1,4 gerechnet, bei Mörtel Klasse III mit dem Tabellenwert 1,5. Beton wäre min einem Tabellenwert von 2,1 noch besser aber zu Klumpig :)
Bezüglich Alufolie: Tafelblech 0,75mm Stahlblech verzinkt bekomme ich ab Händler (Schlossereien) für 6,5€/m² + MWSt, dickere Bleche entsprechend teueret (Tonnen-Preis), Alublech ist meist bei gleicher Dicke etwa 20% teurer - da liegt ein 1mm Tafelblech 2x1m in der Preisklasse der Alu-Klabefolie, wenn man etliche qm abnimmt (z.B. für eine Wohnung mit 100qm dann 50 Tafel 2x1m - das wird dann schon gerne vom Stahlhändler geliefert.)
Ansetzbinder hätte ich nicht als Auflage gesehen, dürfte aber sehr ähnlich bei der Wärmeleitfähigkeit sein wie Anhydritestrich, da gleiches Basismaterial. Wäre hervoragend plastisch, ebenso wie etwas dick angemischter Estrich.
Bezüglich Trocknung - die kann nach Oben stattfinden sowie über die Fugen. Übermässig viel Feuchtigkeit ist es nicht (für Bauverhältnisse), und die Materialien sind vom Ph-WErt garnicht Schimmelfreundlich.
Aber ein Gesichtspunkt, den man betrachten sollte.

Die Eternitplatte wäre tauglich, die finde ich für 2,74-3,5€/m², das liegt in der gewünschten Preisklasse. (erstes spontanes Suchergebnis, nicht zwingend der bestePreis: https://www.dachbaustoffe.de/produkt/323457-Eternit-Eterplan-Schnitttafel-glatt-m-Stanzkante&sf=true. Die Platte sollte normal gebohrt und geschraubt werden können, aber ansenken dürfte notwendig sein. Dafür passen die Maße schlechter zu Tafelblechen - Gipskarton gibts auch als 2x1m Platte. d.h. man müsste auf zwei mal beplanken - erst Blech mit Füllmasse darauf, dann Zementfaserplatte. Ohne Blech wäre das natürlich egal, da müsste man dann je nach Rohrabstand die optimale Dicke finden.
Füllmaterial für Sonden mit U-Wert 2,7 wäre prima, das würde viel bringen.

Ein Aufbau mit Sondenverfüllung mit 2,7 U-Wert sowie 10mm Zementfaserplatte (bestehende Geometrie :) sowie Duchbiegung käme auf 6,8W/m²K bei sehr preiswerter und einfacher Konstruktion mit 100mm Rohrabstand, Bei 5mm verbessert sich das auf 7W/m²K.
Gebe ich noch 5mm Sondenfüllmasse unter dem Rohr zu, verbessert sich der Wert ein wenig auf 7,05W/m²K. Das liegt alles schon in sehr guten Bereichen, mit 21° Raumtemperatur, 40W/m² Heizlast bei Normtemperatur läge da die maximale durchschnittliche Heizwassertemperatur bei 26,7°, also z.B. 29,2-24,2° (VL/RL), bei z.B. -16° Heizgrenztemperatur, 10° Heizungsbeginn wären das dann bei -3° Durchschnittstemperatur am Tag (Kernwinter) gerade mal 25,1°Vorlauf/22,6°Rücklauftemperatur (konstantes Volumen) Bei beginnendem Passivhauslevel mit 20W/m² Heizlast dann an normalem Kernwintertag noch 23/21,8°, das wäre dann wiklich marginal, und der Selbstregeleffekt -> kühlung besonnter Räume immens.

Verfasser:
HFrik
Zeit: 30.07.2015 10:44:31
0
2253909
Thermocem 04 wäre ein noch schöneres material: https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwi2tN_BvILHAhUjgXIKHVOmA8w&url=http%3A%2F%2Fwww.heidelbergcement.de%2Fde%2Fsystem%2Ffiles_force%2Fassets%2Fdocument%2Ftm_360_thermocem_tc04.pdf%3Fdownload%3D1&ei=HOW5Vba2JaOCygPTzI7gDA&usg=AFQjCNH7TOFATdZAhWUIV2BVxHgAI6737g&sig2=bIrRzTNTO2zkLbQHfqCIDg&bvm=bv.99028883,d.bGQ

Verfasser:
HFrik
Zeit: 30.07.2015 10:59:23
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2253912
Nochmal gerechnet, mit ThermoCem04 und 5mm Zementplatte werden es 7,35W/m²K. Der Grenzwert für unendlich leitfähiges Material liegt bei 9W/m²K bei in der Rechnung Rohr, mit ideal leitfähigem Rohr bei etwa 10W/m²K (Übergang Fläche/Luft).

Verfasser:
isesari
Zeit: 30.07.2015 11:36:11
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2253924
das 'ideale' Rohr, das wäre doch praktisch ein ganz flacher, planer Heizkörper an der Decke?

Verfasser:
HFrik
Zeit: 30.07.2015 12:22:17
0
2253936
vielleicht - hier war es erst einmal eines mit unedlich leitfähiger Wandung :) Ansonsten könnte man sich auch eine Schwimmbadabsorber auf die Gipskarton/Faserzementplatte legen, der liesse sich vielleicht sogar auf eine bestehende abgehängte Decke schieben. (50cm breite, flexible EPDM-Variante) sind aber dann nicht wesentlich billiger als fertige Deckenheizungselemente :)

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 31.07.2015 07:58:17
0
2254108
@HFrik,

kannst du uns bitte mal darstellen, wie du die Leistung der Heizdecke mit den verschiedenen Aufbauten berechnest? Habe da erhebliche Zweifel, ob das so stimmen kann. Selbst eine widerstandslose Heizplatte mit homogener Temperatur liefert nur 6 - 6,7W/m2K ( je nach Quelle ), weil ein Wärmeübergang nach unten einfach nicht mehr hergibt. Da kann es bei einer real aufgebauten Deckenheizung nur weniger sein. Jeder zusätzliche Widerstand durch Rohrwand, Verfüllung und Deckplatte senkt die Leistung.

Wo hast du Preise für die Eternitplatte gefunden? Habe da selbst keinen Erfolg gehabt. Bei dem genannten Preis wäre das Material sehr verlockend.

Thermocem04 kannte ich noch gar nicht. Super! Die Erhöhung von z.B. 2 auf 4 W/mK bringt nicht annähernd so viel wie der Sprung von 0,8 auf 2 W/mK, aber jede weitere Verbesserung ist natürlich willkommen.
Bei diesen Materialien ist entscheidend, zu welchem Preis man sie beziehen kann und ob überhaupt eine einfache und zuverlässige Bezugsquelle gefunden wird.

Grüße
Frank

Verfasser:
HFrik
Zeit: 31.07.2015 09:25:47
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2254127
@fdl1409 - ich simuliere die Aufbauten mit THERM, welches auch für den Wärmebrückennachweis bei der ENEV zugelassen ist.

Da der konvektive Anteil bei sinkender Oberflächentemperatur immer weiter abnimmt nähern sich Fussbodenheizung und Deckenheizung hier zusätzlich an.

Da ich bei Einegputzten Leitungen sehr genau auf die Messwerte von Joco für deren fertiges Deckensystem komme, mit um die 6W/m²K dürften auch die anderen Werte nicht gänzlich Falsch sein, vermute ich mal. Von wo hast Du deine Werte? 6,3W hört sich nach Schwarzkörperstrahlung im Vakuum bei 30°C an.

Genaugenommen ist der Wärmeübergang eine Mischung aus strahlung, Wärmeleitung Konvektion (thermisch getrieben) und konvektion durch externe Ursachen. So müsste sich die Wärmeleistung einer Deckenheizung /Fussbodenheizung erhöhen wenn die KWL die Luft über eine Weitwurfdüse einbring und so die Luft im Raum in Bewegung bringt - nur mal als Beispiel. Ebenso lösen Abkühlungsvorgänge an Wänden etc. Luftströmungen aus, ansonsten dürfte ja fast keine Wärme auf eine normale Wand übertragen werden können.

Die Zementfaserplatten gibt es zum Beispiel hier:

https://www.dachbaustoffe.de/itemservice/show.htm?q=Eterplan

siehe auch Link weiter oben im Diskussionsverlauf.

Verfasser:
isesari
Zeit: 31.07.2015 09:34:25
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2254131
bei zehnder-systems.de gibt es auch jede menge downloads mit technischen anagben für deckenheizungen, metall/gipsplatten...

Verfasser:
HFrik
Zeit: 31.07.2015 10:52:17
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2254155
Dankesehr, auch eine interessante Quelle für Referenzdaten, wenn ich dort (Zehnder) in der Serie Carboline ein nach oben isoliertes Segel von 0,6x0,6m nehme, das bei 20° Delta T 20W Heizleistung dann bekommen ich auf 1m² hochgerechnet 56W Heizleistung, oder 9,23W/m²K. Das dort verwendete Graphit hat einen U-WErt von ca. 8-17, also besser als die hier angenommenen Materialien, was dann den höheren Wert zusammen mit Umströmung
Mit blockierter Umströmung und Dämmung nach oben sind es 16W je 60x60cm Modul sind es 7,4W/m²K, bei 100mm Rohrabstand passt das auf den ersten Blick auch zu den bisher errechneten Daten.
Die Kühlleistung liegt bei 60x60cm mit Isolierung nach oben bei 27W/m²K. Dort sieht man auch den durch die Konvektion schwach überlinear ansteigende Leistung. (in dem bereich bis 15° Delta T tut sich noch nicht so viel bei Konvektion)
Mit Deckenheizung wird man also in jedem Fall die Räume im Sommer schön kühlen können, nur für die Entfeuchtung wird man die KWL mit einem recht kalten Wärmetauscher mit anfahren müssen, den man vor die Deckenheizung zwischenschaltet, und der einen Kondensatablauf hat. Der müsste optimal 10°haben, die Decke dann aber eher 20°, da wäre dann eventuell ein Mischer für den Optimalen Einsatz sinnvoll - was die sache wieder komplizierter macht. Oder einen eigenen kleinen Kompressor im Külschrankformat zum Enfeuchten. Alternativ täte es dazu auch ein Springbrunnen mit kaltem Wasser. (Dämliche Frage: wie sähe denn ein Sole-Springbrunen aus dem Erdwärmetauscher aus? :) :) )

Verfasser:
HFrik
Zeit: 31.07.2015 11:57:23
0
2254174
OK, bei dem System von Zehnder kam ich beim exakten ANchrechnen auf etwas höhere WErte, und ahbe dann gesehen, dass dort unten dran kein massives Blech ist, sondern eine Lochplatte, ggf. mit Akustikvlies.
Letzteres ist in Büros etc eigentlich immer zwingend, bei den WErten steht aber nicht ob sie mit oder ohne Akustikvliess sind. Ein wenige mm starkes Vliess würde die Differenz mühelos erklären.
Denn ansonsten bringe ich die WErte von Joco nicht überein, wähle ich die Koeffizenten für die nicht-Schwarzkörperstrahlung an der Decke so dass sie mit geschlossenem Blech und ohne Vliess, nur mit minimalem Luftspalt durch nicht 100° anliegen des Blechs so dass ich auf die WErte von Zehnder komme, liegen meine WErte für das Gipspanel von joco deutlich zu tief.....
Hmm - die Werte des Gipskartopanels von Zehnder passen wieder zu den WErten die bei mir herauskommen, und dies sehr genau, die der Strahlplatten bekomme ich in einem angenäherten Aufbau nicht heraus, dort liegen die Werte wieder zu hoch.
Es kann sein das Therm beim Wärmeübergang an einer Innenraumfläche von für eine Dämmung eher ungünstigen Werten ausgeht, die dann für eine Heifläche eher am optimistischen Ende liegen. Das sollte man als Möglichkeit einschliessen.
So noch ein Versuch - die Stahlstrahlpatte mit dünnerem Blech und ein wenig Übergang zwischen Rohr und Blech - auf den zweiten Blick ist das kein zwischen die Rohre geschweisses Blech, sondern ein in eine Nut im Stahlblech eingelegtes Stahlrohr - mit den Annahmen kommen eingermassen genau die WErte von Zehnder heraus. Dort könnte man also die wErte verbessern, indem man nicht das Rohr einlegt, sondern links und rechts ein dickeres Blech (gleiche Gesamtstahlmenge, da das Blech unter dem Rohr wegfällt) einlegt, stabiler sollte das zusätzlich werden....

Verfasser:
HFrik
Zeit: 31.07.2015 12:27:25
0
2254186
OK, bei den Preisen der Eterplanplatten bin ich der Beschreibung aufgesessen, die 3-4 E sind Zuschlag für Zuschnitt, die Platte selbst liegt bei >20€/m², und ist damit draussen, das geht dann deutlich über den Preis von Tafelblech adäquater Stärke.

https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&sqi=2&ved=0CDkQFjAEahUKEwiDxfS3lIXHAhUFtBQKHTHtB6s&url=http%3A%2F%2Fwww.probst-baustoffe.de%2Fassets%2Fapplets%2FFZ_Tafel_Eternit.pdf&ei=vU27VcPyL4XoUrHan9gK&usg=AFQjCNFGChwWGMqGsN8427xQDcnSms8faA&sig2=nH7xZUaljhVmimLm1IcYfw&bvm=bv.99261572,d.bGQ

Verfasser:
isesari
Zeit: 31.07.2015 13:10:20
0
2254203
Was wäre wenn eine gedämmte Stahl/Alu-Sandwichplatte als Träger für das MSVR genommen wird?

Schichtaufbau wie folgt:

Beton-Decke
Stahl/alu Sandwichplatte (z.B. 5cm PUR Dämmung oder mit Mineralwolle wegen Brandverhalten),
Dann MSVR (Frage: wie frixieren), eingebettet in Thermocement/Estrich
Gipsfaserplatte als Abschluss nach unten.

Es gäbe zumindest eine wärmeverteilende Stahlschicht mit 0,5-0,6mm Dicke so dass der vertikal in der beheizten Ebene (MSVR und Zementestrich) eine recht gute Wärmeverteilung sein sollte die dan nauch gleichmässig an die Gipsfasterplatte nach unten gegeben wird.

Da die Farbe bei den Sandwichplatte egal ist kann hier günstig auf 2-3 Wahl gegriffen werden. Sinnvoll wenn ggü der oberen Decke wärmdegedämmt werden soll.

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 01.08.2015 09:10:23
0
2254375
Programm THERM ist Freeware, hab ich gesehen. Muß ich mir mal anschauen.
Ja, die Preise bei den Eternitplatten hatte ich schon gesehen. 5mm Platten kosten deutlich unter 20 Euro, die würde ich noch nicht ausschliessen. Die Fassadenplatten Powerpanel HD liegen im gleichen Preisbereich.

Die Leistungen einer Deckenheizung habe ich von Professor Glück, hier LowEx anklicken.

Auf Seite 19 findet man die Leistungen von Heizdecken / Kühlböden mit nach 2 Quellen entweder 6,0 oder 6,7 W/M2K.

Das steht im Einklang mit dem Wert RSi von 0,17 für Wärmeübergänge von oben nach unten, den man bei ENEV-Berechnungen verwendet. Der Kehrwert von 0,17 entspricht knapp 6 W/m2K, für Wände und Böden sind es rund 8 bzw. 10 Watt. Halte diese Angaben für sehr plausibel.

Das sind Oberflächentemperaturen. Auf dem Weg vom Rohr zur Oberfläche treten noch diverse Temperaturgradienten auf, sodaß die tatsächliche Leistung ab Heizwassertemperatur noch deutlich geringer ist.

Nein, das sind keine Schwarzstrahlerwerte. Bei 22° Deckenoberfläche, 21° Raumtemperatur gibt ein schwarzer Strahler 4,66 W/m2 ab, bei Emissivität 0,9 sind es 4,19W. Die restlichen ca. 2 Watt werden durch Konvektion abgegeben. Höhere Leistungen kann man nur durch erzwungene Konvektion erzeugen.

Ich rechne solche Sachen immer "zu Fuß" mit dem Taschenrechner.
Nehmen wir mal eine Decke mit von unten 12,5mm Rigips, 29mm eingefülltes Material mit Wärmeleitfähigkeit 1,4W/mK. Die Rohre haben einen Durchmesser von 17mm mit 2mm Wandstärke und Wärmeleitfähigkeit 0,35 W/mK. Je 6mm Material liegen zwischen Rohr und Rigips bzw. Decke. Rohrabstand 10cm.

Nehme jetzt mal eine Heizleistung von 20W/m2. Der Wärmeübergang Decke / Raum beträgt dann, wenn wir den Wert 6,7 W/m2K akzeptieren, 2,98K. Die Rigipsplatte erzeugt einen Gradienten von 1,25K. Für das Füllmaterial verwende ich die mittlere Entfernung zwischen Rohroberfläche und Rigipsplatte. Die liegt hier bei 25,3mm. Der Gradient durch diese Schicht liegt dann bei 0,36K. Sehe übrigens nicht, welchen Nutzen hier eine Metallschicht bringen soll, denn nur an diesem Punkt würde es eine gewisse Verbesserung geben.
In der Rohrwand habe ich einen Gradienten von 0,24K. Dazu kommt noch der innere Wärmeübergang vom Heizwasser auf die Rohrwand. Annahme: 5K Spreizung. Dann habe ich bei 100m Rohrlänge einen Durchfluß von 34,4 l/h und eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,072 m/2. Das gibt laminare Strömung mit einem Wärmeübergangskoeffizienten von 0,18 kW/m2K. Dies führt zu einem Wärmeübergang von 0,27K.
Summe aller Wärmeübergänge:
- Übergang Decke / Raum 2,98K
- Rigipsplatte 1,25K
- Verfüllmaterial 0,36K
- Rohrwand 0,24K
- Übergang Heizwasser / Rohrwand 0,27K
Summe: 5,1K
Brauche also eine mittlere Übertemperatur des Heizwassers von 5,1K, um 20W Heizleistung zu erzeugen. Bei 21° RT und 20W Leistung also VL 28,6 / RL 23,6°. Mittlere Leistung pro K Übertemperatur liegt bei knapp 4W.

Den größten Gewinn kann ich durch eine andere Trägerplatte als Rigips erzeugen. Ein besseres Material würde mehr bringen als 5cm Rohrabstand. Eine 5mm Eternitplatte mit 0,58 W/mK würde den Gradienten durch den Träger um 1,08° verringern und die Leistung der Heizdecke um 27% auf rund 5 W/K Heizwassertemperatur verbessern. Einen lohnenden Nutzen einer Metalleinlage kann ich nicht erkennen.

Grüße
Frank

Verfasser:
HFrik
Zeit: 02.08.2015 01:09:14
0
2254563
Tja, der Wärmefluss isthauptsächlich von der Unterstite des Rohres, die Oberseite trägt garnicht so sehr zur Erwärmung bei.
Ich gehe davon aus, dass die Platte gegen das Rohr gepresst wird, also punktuell das Rohr auf der Rigipsplate aufliegt, soweit möglich.
Das Metall sorgt dafür, dass die Rigipsplatte von hinten gleichmässig erwärmt wird.
Womit überhaupt erst eine gleichmässige Wärmeleistung erreicht wird - ohne das bleibt die Rigipsplatte zwischen den Rohren relativ Kalt.
In deiner rechnung müsste man nun im Detail dieFehler suchen, da alle Messwerte von Zehnder und Joco jeweils deutlich höhere Leistungen liefern als deine überschlägige Rechnung. Ich habe diese deswegen dazu genommen um die rechenwerte zu überprüfen, wobei diese bei genauer Betrachtung immer vom raum abhängen.
Denn die dEckenheizung hat immer erzwungene Konvektion - nicht aus sich, aber aus den Abkühlvorgängen anderswo, der raumnutzung, der raumlüftung, etc. Dies fürt wieder zu ganz anderen Filmkoeffizenten an der Oberfläche des systems - weswegen Flächen im freien wegen der Luftbewegung ganz andere Leistungenabführen als im Innenraum

Der Strahlungsanteil wird für reale Oberflächen hier mit 5,5Wm²K angegeben : https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%A4chenheizung, aus EN1 15337; für die Schwarzkörperstrahlung bei 20°C hatte ich auf einer seite die wErte >6W/m²K gefunden, bei 0°C finde ich die Schwarzkörperstrahlung bei 5,69W/m²K^4

Verfasser:
Axel R
Zeit: 02.08.2015 09:47:55
0
2254585
Hallo,
lese das interessiert mit. Im Job habe ich mal alle nicht isolierbaren Leitungsstellen eines Thermalölsystems (250°C Vorlauf) mit hitzefester Silberfarbe anstreichen lassen. Der Erfolg war messbar.
Daher meine Überlegung, die nach unten zeigende Seite der Deckenheizungsrohre schwarz anstreichen. Wenn nicht überall ein Kontakt erreicht wird, so wird wenigsten die Strahlung verbessert.

Gruss Axel R

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 02.08.2015 10:40:34
0
2254594
Einen Fehler hab ich wirklich drin, hab aus dem Gedächtnis für die Stefan-Boltzmann-Formel den Faktor 4,56 genommen statt korrekt 5,67.
Die Strahlungsleistung einer 22° warmen Deckenoberfläche in einem 21° warmen Raum liegt bei maximal möglichen 5,80 W/m2, bei Emissivität 0,9 sind es 5,22 W/m2. 5,5 W/m2K könnte sein, das entspricht einer Emissivität von 0,95, wie man sie z.B. bei Heizkörperlack findet.

Das ist aber ein physikalisch nicht anfechtbarer Wert, Naturgesetz.

Daher meine Überlegung, die nach unten zeigende Seite der Deckenheizungsrohre schwarz anstreichen. Wenn nicht überall ein Kontakt erreicht wird, so wird wenigsten die Strahlung verbessert.


Nein. Weisse Farbe ist für Infrarotstrahlung fast schwarz. Man drückt das in dem Wert für die Emissivität aus. Eine Emissivität von 1,0 hätte ein Körper, der 100% der nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz maximal möglichen Wärmestrahlung abgibt, also perfekt schwarz ist. So hat z.B. Papier ( Tapete ) eine Emissivität von 0,92, Buchenholz 0,94, Eis 0,965, Rauhreif 0,985. Sehr niedrige Emissivität haben spiegelnde Metalle, zum Beispiel Aluminium mit 0,04.
Von einer Alufolie wird IR-Strahlung fast vollständig reflektiert ( 96% ), sie gibt aber nur sehr wenig IR-Strahlung ab ( 4% der Strahlungsleistung eines schwarzen Strahlers mit gleicher Temperatur ).

Tja, der Wärmefluss isthauptsächlich von der Unterstite des Rohres, die Oberseite trägt garnicht so sehr zur Erwärmung bei.

Die Unterseite liefert mehr Wärme als die Oberseite, die Unterschied ist aber gar nicht so groß, vielleicht 120% zu 80%.
Der sehr signifikante Wärmeübergang von der Decke auf den Raum und durch die Rigipsplatte sorgt dafür, daß die Welligkeit der Oberfläche recht gering ist. Zu der Mitte zwischen den Rohren muß also fast ebenso viel Wärme fliessen wie zu dem Punkt direkt unter dem Rohr. Zur Feldmitte ist der Abstand von der Rohroberseite nicht so viel weiter als von der Rohrunterseite.
Klar, wenn man kann sollte man die Deckplatte direkt auf die Rohre schrauben.

Kannst du die Messwerte von Zehnder und anderen mal verlinken? Ich finde da nur sehr groß gedruckte Allgemeinplätze, keine Tabellen.

Grüße
Frank

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 02.08.2015 11:00:03
0
2254599
Hab hier mal Leistungsdaten von Deckenheizung mit Kapillarmatten. Diese Konstruktion mit sehr dicht verlegten Heizungsleitungen und geringer Überdeckung stellt eher das Maximum an Leistung dar.

Link

Hier wird bei Raumtemperatur 20°, Vorlauf 36°, Rücklauf 32° eine Heizleistung dieser Decke von 82W angegeben. Das sind bei mittlerer Übertemperatur 14K in diesem Fall 5,85W/K. Bei geringeren Übertemperaturen dürfte das noch weniger sein, bei ungünstigerem Aufbau natürlich auch.

Grüße
Frank

Verfasser:
HFrik
Zeit: 02.08.2015 23:11:59
0
2254831
Ja siehe oben, habe ich ähnliche Aufbauten - nicht mit Kappilarmatte, aber mit engem Rohrabstand simuliert - ergebnis in gleicher grössenordnung, entsprechend auch dem Messaufbau.

Hier ist die Berchnung noch etwas genauer, http://www.klimapartner-berlin.de/default.asp?file=646129.xml, der zweite Teil ist der Abtransport durch Lufbewegung. Es befindet sich ja nicht wenige Milimeter unter der Deckenheizung eine scheibe, so dass von konstant ruhender Luft ausgegangen werden kann (sprich Übertragung nur durch Strahlung und Wärmeleitung) sondern eben auch durch Luftbewegung, die in einem grösseren Lufvolumen bei ungleicher temperaturverteilung zwangsläufig immer da ist - das genau zu rechnen geht aber nur für einen konkreten Raum une für eine konkrete Nutzung wärend der Zeit der Simulation, dazu bräuchte man Software wie Open Foam, die ein wenig aufwändier anzuwenden wäre.
Aber ich sehe da kaum Widerspruck Prog Glück kommt bei seinem unterscuhten System auf ungefähr 6,7W/m² K, Therm kommt bei 50mm rohrabstand und 17mm rohr (also 33mm Gips zwischen zei Rohren) auf 7,3W/m²K (2mm Überdeckung) bis 5,8W/m²K (12mm Überdeckung) - linear interpoliert kämeich bei 6mm Putzüberdeckung auf den identischen wErt wie Prof. Glück. Leider finde ich nicht mit wie viel mm Putzüberdeckung dort gearbeitet wurde - 6mm ist ja auch nicht rasend viel.
Dieser Artikel - gibt für Kappilarrohrmatten 5mm Überdeckung an, und zitiert Prof Glück intensiv - da sind die interpolierten 6mm anhand der simulierten Ergebnisse von Therm schon eine recht gute Punktlandung. 20-30mm zwischen den Kappilaren scheint der Standard zu sein der Mehrzahl der Bilder nach zu schliessen, um das ganz exakt richtig zu rechnen müsste ich noahcmal eine andere Geometrie in Therm importieren (wo runde Dinge immer schwer zu handhaben sind - da ist Therm nicht ohne Haken und Ösen.

Verfasser:
HFrik
Zeit: 03.08.2015 12:12:01
0
2254899
Um es nochmal deutlich zu machen: die Problematik ist - wie bei der Fussbodenheizung - dass unbekannt ist wie viel Luftbewegung im Raum auch ohne von der Deckenheizung induziert zu sein 8die das schlecht kann) vorhanden ist. Relativ zur Fussbodenheizung wäre mal eine ganz grobe Abschätzung, dass die Antriebe für die thermische Konvektion bei der Fussbodenheizung durch Erwärmung und abkühlung gegeben sind, bei der Deckenheizung nur durch Abkühlung. Sie könnten also halb so gross sein.
Die sonstwie induzierten luftbewegungen sind noch schwerer zu quantifizueren, sie ändern die Heizleistung aber ganz gewaltig. Da reichen "leider" schon Luftströungen von 1-10cm/s um die heizleistung der Fläche umd as eine oder andere W/K zu erhöhen. um eine 1qm grosse Fläche mit z.B. 3K übertemperatur zur Luft mit 1 W zusätzlicher heizleistung zu versehen, müssen je s 0,27l Luft zugeführt werden. nimmt man an dass dies auf einer Seite mit einer schichtdicke von z.B. 10cm erfolgt, wäre das eine Geschwindigkeit von 2,7mm/s. Jeder der durch ein Zimmer läuft rührt die luft darin viel heftiger um, vom Öffen oder schliessen einer Tür oder von einer KWL mal ganz zu schweigen.
Für das was Therm im Innenraum an derartigen Lufbewegungen unterstellt kommt bei optimal leitfähigem Aufbau etwa 10W/m²K heraus, nehme ich dafür eine Aussenbereichsfläche mit den dort als Standard angenommenen Luftbewegungen, kommen 25W/m²K heraus. Im Vakuum die entsprechend der emissivität heruntergerchnete Schwarzkörperstrahlung.
Vergleicht man den oben angegebenen Wert der luftgeschwindigkeit mit dem von WEitwurfdüsen, die an der Engstelle bis 10m/s Lufgeschwindigkeit haben können, und entsprechende turbulente Strömungen auslösen sieht man dass der Bereich der Nicht-Schwarzkörperstrhlung leider für pauschale Aussagen Kafeesatzlesrei wird.
Die relativen Leistungsfähigkeiten der Deckenaufbauten bleien aber, womit die Rechnung an sich für das Finden des optimalen Aufbaus 8bei möglichst konstanten Kosten) verbleibt.
Interessant wäre wirklich, ob man mit einer passend fächerförmig abstahlenden Weitwurfdüse an einer KWL mit dann vielleicht 1m/s an der Düse im Wohnhaus nicht die Vorlauftemperatur der Heizung nebenher um 1K oder so senken kann insbesondere im Fall von Deckenheizung und Lufteinführung in Deckennähe (die wegen der Ferne zum Benutzer eher zu befürworten ist)

Verfasser:
Reggae
Zeit: 04.08.2015 08:39:25
0
2255136
Der "Leitwolf" hatte früher an einer Uni gearbeitet.
Die hatten Versuche gemacht, in thermisch abgekoppelten Räumen,
wo die Luftbewegung bei 10cm/s war.
Entgegen dem was alle glauben ( ich auch ☺)
Dies besagt das bei halbwegs normalen Räumen
keine Weitwurfdüsen notwendig sind.

Gruß Arne

Verfasser:
HFrik
Zeit: 04.08.2015 21:37:28
0
2255385
@ Reggae - Danke sehr. Ähnliche Vermutingen habe ich auch - aber mit einer Weitwurfdüse könnte man vielleicht noch mehr herausholen :)
Jedenfalls wird die Materialbibliothek die ich bei Therm hinterlegt habe und soeit ich mich erinnere vom Fraunhoferinstitut für ENEV-Berechnungen freigegeben wurde, keine unsinnigen Werte beinhalten, aber, da für Wärmebrücken / Dämmbetrachtungen gedacht eher auf der sicheren Seite liegen, was für Heizflächen dann einen Tick Optimistisch sein kann - nicht muss. Da andererseits auf einer Deckenheizung weder Möbel stehen noch Teppiche liegen, dürften die Praxiswerte relativ zur Fusbodenheizung in bewohnten Räumen relativ gleichauf liegen, wenn die Deckenheizung gut konstruiert ist.
@ isenari, ich hatte noch keine Zeit deine Idee malzu rechnen, könnte aber funktionieren.

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Deckenheizung
Verfasser:
HFrik
Zeit: 04.08.2015 21:37:28
0
2255385
@ Reggae - Danke sehr. Ähnliche Vermutingen habe ich auch - aber mit einer Weitwurfdüse könnte man vielleicht noch mehr herausholen :)
Jedenfalls wird die Materialbibliothek die ich bei Therm hinterlegt habe und soeit ich mich erinnere vom Fraunhoferinstitut für ENEV-Berechnungen freigegeben wurde, keine unsinnigen Werte beinhalten, aber, da für Wärmebrücken / Dämmbetrachtungen gedacht eher auf der sicheren Seite liegen, was für Heizflächen dann einen Tick Optimistisch sein kann - nicht muss. Da andererseits auf einer Deckenheizung weder Möbel stehen noch Teppiche liegen, dürften die Praxiswerte relativ zur Fusbodenheizung in bewohnten Räumen relativ gleichauf liegen, wenn die Deckenheizung gut konstruiert ist.
@ isenari, ich hatte noch keine Zeit deine Idee malzu rechnen, könnte aber funktionieren.
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