Raumkühlung, über Raumflächen - Fußboden, Wand, Decke
Im modernen Gebäuden (EnEV Standard oder besser) ist die Kühlung über die Fußbodenheizung ohne weiteres möglich. So können die benötigten Vorlauftemperaturen von ca. 16 °C bis 20 °C durch Erdsonden ohne Kompressorbetrieb (passive Kühlung) realisiert werden. Bei Verwendung von Erdkollektoren als Wärmequelle ist eine Kühlung nicht möglich, da das unter Umständen zum Austrocknen des oberflächennahen Erdreiches führen kann.
Bei der Fußbodenkühlung ist jedoch nur eingeschränkt die Regelung der Raumtemperatur zu realisieren, da die Energieabgabe eines Fußbodensystems begrenzt ist. Eine Kühllastberechnung ist zur Abschätzung der Kühlleistung empfehlenswert. Der Wärmeübergangskoeffizient (Konvektion und Strahlung) unterscheidet sich für die verschiedenen Flächen bei Heizung und Kühlung (siehe Tabelle).
Wärmeübergang und deren Einflussfaktoren
Die Wärmeleistung, die bei Kühlung durch den Fußboden vom Raum abgeführt werden kann, wird grundsätzlich vom Wärmeübergang der Raumluft auf die Fußbodenoberfläche und von der Fußbodenoberfläche auf die Rohre im Estrich beeinflusst. Damit hat der Rohrdurchmesser der Rohre, der Verlegeabstand, die Überdeckung der Rohre mit Estrich und das Material des Fußbodenbelages Einfluss auf die spezifische Kühlleistung des Fußbodens.
Die meisten Rohre die heute verwendet werden sind Kunststoffrohre bei denen der Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit der Materialien kaum Auswirkungen auf den Wärmeübergang hat. Ein größerer Durchmesser der Rohre wirkt sich auf die Kühlleistung jedoch positiv aus.
Einen bedeutenden Einfluss auf die spezifische Kälteleistung hat jedoch der Verlegeabstand der Rohre. Verkleinert man den Verlegeabstand so wird die Kälteleistung vergrößert da die mittlere Fußbodenoberflächentemperatur sinkt. Heutige Systeme für Wärmepumpenheizung mit einem Verlegeabstand von 10 cm sind für Bodenkühlung bestens geeignet.
Ein wichtiger Faktor für den Wärmeübergang ist der Bodenbelag (im Unterschied zur Überdeckung mit Estrich). Ein Fußboden mit einem schweren Teppich verringert die Kühlleistung gegenüber einem Fußboden mit Fliesen erheblich (siehe Grafik).
Fortsetzung folgt!
