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Leitfaden zur Auslegung von KSP to go®-Deckenstrahlplatten

Einleitung

Diese Anleitung ist ein Leitfaden für Heizungsbauer, die sich intensiver mit der Auslegung und der Technik von Deckenstrahlplatten beschäftigen wollen. Sie soll helfen, Fehler in der Deckenstrahlplatten-Planung zu vermeiden und die jeweils optimale Anschlussmöglichkeit zu finden.

Nomenklatur:

Unsere KSP to go®-Deckenstrahlplatten werden gefertigt aus: 4, 6 oder 8 St. Grundelementen mit 150 mm Lamellenbreite, mit 4, 6 oder 8 Stahlregisterrohren 28 x 1,5 mm, versenkt in 0,8 mm Aluminiumblech, der Werkstoffgüte ALMgMn H26, und kraftschlüssig mittels Wärmeleit-Blechstreifen mit der Strahlblechfläche verbunden. Dadurch werden ein optimaler Wärmeübergang und ein homogenes Aufheizverhalten der gesamten Rohroberfläche auf das Strahlblech gewährleistet. Die Platten sind mit vier Aufhängepunkten versehen. Grundelementlängen 2 m und 3 m, Seitenwandung 50 mm, Gesamthöhe 70 mm.

Grundlagen

Ausdehnung

Aluminium und Stahl dehnen sich bei Wärme unterschiedlich aus. Der Koeffizient der linearen Wärmeausdehnung von Stahl ist 12,0 · 10-6 [m/mK] und bei Aluminium 22,2 · 10-6 [m/mK], was nahezu doppelt so hoch ist. Unsere Konstrukteure haben dieses Problem folgendermaßen gelöst: Wie oben beschrieben, sind Stahlrohre und Heizfläche nicht mit einander verschweißt, so dass sie sich unterschiedlich ausdehnen können. Beim Verbinden mehrerer Platten werden die Aluminiumelemente nicht fix mit einander verbunden. Die Sichtblenden werden nur an den Rohren befestigt. Auf diese Weise muss nur die Rohrausdehnung berücksichtigt werden.

  1. Ermitteln Sie die Länge der Aufhängungen, die gesamte Länge des DSP-Bandes (LBand) und die Position von Fixpunkten (Starre Aufhängungen, direkte Verschraubung etc.).
  2. Berechnen Sie die Ausdehnung: Δl = LBand * (tmax,Betrieb – tmin,Montage) * 12,0 · 10-6.
  3. Da die Ausdehnung nur am Ende des Bandes entscheidend ist, berücksichtigen Sie dies bei der Länge der letzten Abhängung. Diese muss etwas länger sein, damit sie bei einer Ausdehnung flexibel ist.
  4. Überprüfen und korrigieren Sie bei Bedarf die geplante Aufhängung: Diese muss Δl bei maximaler möglicher Ausdehnung berücksichtigen.
Hinweis

Achten Sie genau auf die Ausdehnung, vor allem wenn geringe Abhanglängen oder hohe Temperaturen geplant sind.

Wie Sie die Ausdehnung am besten kompensieren
  1. Benutzen Sie flexible Aufhängungen (Drahtseile oder Knotenketten).
  2. Wenn möglich, benutzen Sie längere Abhängungen.
  3. Falls Sie mit der Aufhängung A-Typ bzw. Y-Typ planen, sollten Sie bei Längen über 20 m zum Ausgleich eine Aufhängung V-Typ einplanen.
  4. Wenn Sie die Aufhängepunkte an der Decke planen, beachten Sie die geänderten Abstände der DSP-Aufhangachsen bei Betriebstemperatur.

falsche Ausführung

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richtige Ausführung

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1 Aufhängung vor der Ausdehnung, 2 Aufhängung bei maximaler Ausdehnung, 3 Deckenstrahlplatte, Δl maximale Ausdehnung
Anschluss von Deckenstrahlplatten-Bändern
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1. Einzelanschluss
Einzelanschluss von 4 Heizkreisen

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2. Paralleler Anschluss
Paralleler Anschluss von 4 Heizkreisen

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3. Serieller Anschluss
Serieller Anschluss von 1 Heizkreis

Aufgrund des Strahlungswärme-Prinzips können DSP genau die benötigte Wärme liefern. Entscheidend ist also allein die Planung. Verschiedene Arbeitsplätze in einer Halle werden unterschiedlich von den Umgebungsbedingungen beeinflusst. Es ist offensichtlich, dass in einer Halle von z.B. 40 x 100 m schlecht isolierte Fenster oder Wände das Wohlbefinden eines Mitarbeiters, in der Mitte der Halle, wenn überhaupt, nur geringfügig beeinflussen. Hat dieser Mitarbeiter seinen Arbeitsplatz jedoch an einer kalten Außenwand, ist die Situation eine ganz andere. Die Anforderungen an eine Hallenheizung sind deswegen sehr unterschiedlich. Die Wärmeabgabe sollte den Anforderungen entsprechend geplant werden. An kalten Außenwänden wird mehr Wärme als in der Hallenmitte benötigt. Mit DSP haben wir die Möglichkeit dies leicht zu kompensieren: Entweder plant man an den Außenwänden breitere DSP als in der Mitte oder man schließt die Platten so an, dass die DSP entlang den Außenwänden höhere Wassertemperaturen führen. [1]

[1] Kabele, K., Hojer, O., Kotrbatý, M., Sommer, K., Petráš, D. Energy efficient heating and ventilation of large halls. Rehva guidebook no. 15. REHVA. Bruxelles 2011. ISBN 978-2-930521-06-0

Wenn Sie Deckenstrahlplatten zum ersten Mal planen:
  1. Überprüfen Sie die minimale Strömungsgeschwindigkeit, wenn Sie alle Heizbänder eines Raumes in Serie anschließen (nur ein Heizkreislauf). Überprüfen Sie die Druckverluste (in den meisten Systemen können Heizkreise so angeordnet werden das die Druckverluste weniger als 50 kPa – 500 mbar betragen, inklusive Rohre und Ventilen)!
  2. Wenn die Druckverluste größer sind, teilen Sie die Bänder in mehrere Heizkreise auf (schließen Sie aber einige Bänder parallel an).
  3. Prüfen Sie die Druckverluste in den Rohrleitungen und machen Sie einen hydraulischen Abgleich.
KSP to go®-Deckenstrahlplatten sind ein äußerst komfortables und energieeffizientes Heizsystem. Sie bieten wohlige Wärme, sind frei von Zugluft, Staubentwicklung und lästigen Geräuschen. Zugegeben, die Anfangsinvestition ist etwas höher als bei anderen Heizsystemen. Diese amortisiert sich jedoch schnell durch Energieeffizienz, Wartungsfreiheit und eine extrem hohe Lebensdauer. Kaum ein Produkt hat so niedrige Lebenszykluskosten.
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Rechenbeispiel

Sie planen einen Raum mit den Maßen L x B x H= 6 x 4 x 3,5 m Heizlast: 1.700 W (ti = 18 °C)
Brennwertkessel: (tw1 =70 °C, tw2 = 55 °C)
Unser Online-Rechner berechnet Ihnen: 2 Bänder, je 4 Meter lang, KSP to go®600

Ergebnisausgabe:

Box Nr.

Inhalt

Stück

Qi,pc [W]

Qi,BAND [W]

Qi,TOT [W]

Box 1.2

KSP to go®600 / 2 m

4

554

1108

2216

Box 4

KSP to go®-Sammler-Set 600

2

135

135

270

Box 7

KSP to go®-Verbindungs-Set 600

2

0

0

0

Gesamt

1.243

2.486

  1. Berechnen Sie die den Massenstrom in einem Band (paralleler Anschluss):
    rechenbeispiel-formel1
    Ermitteln Sie an Hand Ihres Ergebnisses die Druckverluste aller Komponenten.

     

  2. Gemäß Diagramm 1 beträgt der Druckverlust der KSP to go®600-Platten:
    ca. 1 Pa/m (0,01 mbar/m).

    Δp1 = R ∙ Li,Band = 1 Pa/m ∙ 4 m = 4 Pa (0,04 mbar)

     

  3. Gemäß Diagramm 2 beträgt der Druckverlust der KSP to go®600-Sammler: ΔP2 = ca. 30 Pa (0,30 mbar).

     

  4. Gemäß Diagramm 2 beträgt der Druckverlust der KSP to go®-Ringwellschläuche:

    Δp3 = ca. 45 Pa (0,45 mbar).

     

  5. Addieren Sie alle Druckverluste:

    ΔpTOT = Δp1 + Δp2 + Δp3 = 4 + 30 + 45 = 79 Pa

Wie Sie sehen sind die Druckverluste in diesem Fall minimal. Generell werden diese in den meisten KSP to go®-Projekten sehr niedrig sein. Deswegen ist auch die Regelungsfähigkeit des KSP to go®-Sortiments allgemein sehr hoch.

Hinweis: Sollten Sie in einem speziellen Fall hohe Druckverluste > 20 kPa (> 200 mbar) errechnen, ist das ein Signal, dass das KSP to go®-Sortiment für dieses Projekt u.U. nicht geeignet ist. In diesem Fall können Sie die Produktserie wechseln und auf Radia-Expert KSP umsteigen.
Senden Sie Ihr Projekt in diesem Fall an: info@ksp2go.com und unsere Techniker werden Ihnen helfen.