Lexikon
Flächenkühlung
Flächenkühlung ist der Oberbegriff für Kühlsysteme, die über große Bauteilflächen wie Decke, Wand oder Boden kühlen. Wegen der großen Fläche genügen moderate Wassertemperaturen, und die Kühlung erfolgt überwiegend zugfrei über Strahlungsaustausch.
Prinzip und Effizienz
Statt Luft stark abzukühlen und umzuwälzen, temperiert die Flächenkühlung große Oberflächen mit moderaten Wassertemperaturen. Das ist ein exergiearmes Prinzip: höhere Kaltwassertemperaturen, weniger Entfeuchtung und bessere Arbeitszahlen der Kälteerzeugung, oft per Wärmepumpe.
Behaglichkeit und Strahlung
Für die thermische Behaglichkeit ist nicht allein die Lufttemperatur entscheidend, sondern die operative Temperatur, also das Mittel aus Lufttemperatur und mittlerer Strahlungstemperatur der Umschließungsflächen (DIN EN ISO 7730). Da der Mensch rund 60 Prozent seiner Wärme über Strahlung abgibt, wirkt eine gekühlte Deckenfläche unmittelbar auf das Empfinden, auch ohne stark abgekühlte Raumluft. Für die Strahlungsasymmetrie gelten nach DIN EN ISO 7730 Grenzwerte, wobei eine kühle Decke deutlich besser toleriert wird als eine warme.
Deckenbelegung und Leistung
Bei konventioneller Flächenkühlung begrenzt der Taupunkt die Vorlauftemperatur und damit die Leistung je Fläche; entsprechend hoch fällt die nötige Deckenbelegung aus, üblicherweise 80 bis 90 Prozent. Systeme, die ohne taupunktbedingte Abregelung bei zulässigen Betriebsbedingungen arbeiten, erreichen dieselbe Leistung mit deutlich geringerer Belegung von etwa 20 bis 35 Prozent, oft rund 25 Prozent.
Decke, Wand oder Boden
Flächenkühlung lässt sich über Decke, Wand oder Boden realisieren. Am wirksamsten ist die Decke: Aufsteigende Warmluft erreicht sie direkt, und der Strahlungsaustausch mit Personen und Oberflächen erfolgt ungehindert. Deckensysteme, die ohne taupunktbedingte Abregelung bei zulässigen Betriebsbedingungen arbeiten, nutzen den Betriebspunkt 8 °C Vorlauf / 12 °C Rücklauf und erreichen rund 107 W/m² (Klimapanel) bis 184 W/m² (Klimaleuchte, inklusive LED-Abwärme), gemessen nach DIN EN 14240 bei Vorlauf 8/12 °C und 26 °C Raumtemperatur. Bei interpanel trennt eine IR-durchlässige, wasserdampfdichte Membran (MARC, Membrane Assisted Radiant Cooling) die kalte Fläche von der feuchten Raumluft, sodass ohne taupunktbedingte Abregelung bei zulässigen Betriebsbedingungen niedrige Oberflächentemperaturen und damit hohe Leistung je Fläche möglich sind. Bodenkühlung ist in der Leistung begrenzt, weil sich die kühle Luft unten sammelt; Wandkühlung wird durch Möblierung eingeschränkt.
FAQ
Häufige Fragen zu Flächenkühlung
Warum genügen bei Flächenkühlung moderate Wassertemperaturen?
Weil die Kühlung über eine große Fläche verteilt wird. Je größer die Fläche, desto kleiner darf die Temperaturdifferenz zur Raumluft sein. Das ermöglicht hohe Kaltwassertemperaturen und damit einen effizienten, exergiearmen Betrieb.
Welche Flächen kommen für Flächenkühlung infrage?
Decke, Wand und Boden. Die Decke ist am wirksamsten, weil aufsteigende Warmluft sie direkt erreicht und der Strahlungsaustausch mit Personen und Oberflächen ungehindert erfolgt.
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