So nutzen Sie die Deckenheizung als Kühldecke

Kühldecke nachrüsten - den Sommer daheim genießen

Mit dem FLEXIRO Set Deckenheizung Trockenbau kann auch eine energieeffiziente und stille Raumkühlung im Sommer realisiert werden. Durch die Versorgung des Heizsystems mit Kühlwasser wird die Deckenheizung zur Kühldecke. Die Raumwärme wird von der gekühlten Decke aufgenommen und über zirkulierendes Kühlwasser abtransportiert. Die Folge: Der Raum kühlt sich auf angenehme und gesundheitsfördernde Weise gleichmäßig ab. Der Wärmetransport erfolgt sowohl über Wärmestrahlung von Flächen und Personen im Raum nach oben, als auch über die warme Raumluft, die zur Decke aufsteigt, sich dort abkühlt und gekühlt wieder absteigt. Die Wirkung der Deckenkühlung wird über die Fläche erzielt. Die Lage der 10mm PE-RT Rohre nah an der Oberfläche, integriert in den Trockenbauelementen, erhöht den Wirkungsgrad. Störende Effekte einer Klimaanlage, wie kühler Luftzug und Lärm werden vermieden.

Zentrale Herausforderung für die Nutzung einer Deckenheizung als Kühldecke ist die ausreichende Versorgung mit Kühlwasser über einen längeren Zeitraum. Etwa 10 l Kühlwasser mit 17-18°C Wassertemperatur müssen pro Quadratmeter aktiver Fläche jede Stunde durch das Deckensystem gepumpt werden.

Woher kommt das Kühlwasser?

Der Bedarf an Kühlwasser limitiert die Einsatzmöglichkeiten einer Kühldecke. Welche Quellen sind für den Betrieb einer Kühldecke geeignet? 

Lösung 1 Passive Wärmepumpe

Eine komfortable und kostengünstige Technik ist der Einsatz von Wärmepumpen. Sofern der Betrieb einer Erdwärmepumpe möglich ist, kann das benötigte Kühlwasser allein durch passive Kühlung bereitgestellt werden. Die niedrigere Temperatur im Erdreich genügt, um über einen Plattenwärmetauscher die Wassertemperatur für die Kühldecke ausreichend herunterzukühlen. Bei der passiven Kühlung wird der Kompressor der Wärmepumpe nicht benötigt. Dadurch bleibt der Stromverbrauch gering. Nachteil: Das Erdreich kann nur begrenzt rückgeführte Wärme aufnehmen. In langen und heißen Sommern kann deshalb die Kühlleistung der Decke abnehmen.

Lösung 2 Reversible Wärmepumpe

Mit einer reversiblen Wärmepumpe, zur Auswahl stehen Sole-Wasser oder Luft-Wasser-Pumpen, kann die Decke aktiv gekühlt werden. Die reversible Wärmepumpe arbeitet im Sommer als Kühlaggregat und im Winter als Heizung. Mit dieser Technik erreichen Sie auch bei hohen sommerlichen Temperaturen eine sichere Kälteversorgung.

Lösung 3 Split Kältetechnik

Wenn die bestehende Heizungsanlage nicht verändert werden soll, bietet sich für die Kühlwasserbereitstellung die Split Kältetechnik an. Bei dieser Technik sind Verdampfer und Kondensator voneinander getrennt. Dadurch kann der geräuscharme, luftgekühlte Kondensator problemlos im Außenbereich aufgestellt werden, während der Verdampfer auch im Inneren des Gebäude installiert werden kann.

Lösung 4 Nutzung natürlicher Temperatursenken

Kommen natürliche Temperatursenken wie Brunnenwasser, Wasser aus Zisternen oder fließendes oder stehendes offenes Gewässer für die Abkühlung des Kühlwassers in Betracht, muss zunächst überprüft werden, ob der Energieinhalt dieses Reservoirs überhaupt ausreicht, um die Kühldecke dauerhaft für mehrere Stunden am Tag mit Kälte zu versorgen. Zudem muss sichergestellt werden, dass die natürliche Kältequelle innerhalb der Betriebsdauer der Kühldecke genügend Zeit zur Regenerierung der Temperatur hat. Die Zurückleitung von Wasser mit erhöhten Temperaturen in die Natur darf keine Schäden anrichten. Ggf. wird für die Rückleitung der Wärme eine behördliche Genehmigung benötigt.

Was ist beim Betrieb der Kühldecke zu beachten?

Jede Kühldecke muss davor geschützt werden, dass die Luftfeuchtigkeit der Raumluft an der Decke kondensiert. Das wird zuverlässig dadurch verhindert, dass die Vorlauftemperatur des Kühlwassers immer leicht höher eingestellt ist, als die Taupunkttemperatur, bei der Luftfeuchtigkeit anfängt zu kondensieren. Wie hoch die übliche Taupunkttemperatur in Ihrer Region ist, erfahren Sie vom Wetterdienst. Als Faustregel gilt für mitteleuropäisches Klima, dass die Kühlwassertemperatur minimal 16°C als unteren Wert annehmen darf, damit der Taupunkt nicht unterschritten wird. Unter Berücksichtigung eines Sicherheitspuffer sollte eine Vorlauftemperatur von 17-18°C für die Kühlung am Kälteerzeuger bzw. der Wärmepumpe eingestellt werden.

 

 

Kühlleistung in [W/m²]

Mittlere Kühlwassertemperatur*

19°C

18°C

17°C

Raumtemperatur

25°C

27°C

25°C

27°C

25°C

27°C

Kühlleistung in W/m2

19,1

25,8

22,4

29,1

25,8

32,5

 *für die FLEXIRO Kühldecke wird ein ∆T von 2K zwischen Vorlauf und Rücklauf empfohlen

Leider ist eine Regelung der Raumtemperatur im Kühlbetrieb über die angebotenen Kompa-Boxen Easy4 und Easy RTL4 nicht möglich. Die Kompa-Boxen sind ausschließlich für den Heizbetrieb konzipiert. Mechanisch funktionierende Thermostatköpfe haben keine Umkehrfunktion. Die Raumtemperatur wird alternativ über die Steuerung der Vorlauftemperatur geregelt. Wenn der Thermostatkopf auf den höchsten Wert gestellt wird, ist das Ventil im Sommer jederzeit offen und das Kühlwasser kann in die Deckenkühlung einströmen. Sollte der Raum zu stark abkühlen, wird am Kälteerzeuger bzw. der Wärmepumpe die Vorlauftemperatur so weit erhöht, bis die Raumtemperatur angenehm ist.

Weitere Lösungen zur Regelung einer Kühldecke sind möglich aber auch kostenintensiv. Im Hinblick auf die angebotenen Setgrößen lohnen sich die Anschaffungskosten für zusätzliche Regelungstechnik nur beim Betrieb größerer Kühlflächen.