Herzlich Willkommen bei

Transkript

1 Herzlich Willkommen bei

2 Die HeiDeTech-Vision: Die Ausgangssituation: - Störender Heizkörper - Verschwendete Wandfläche - Energieverschwendung durch Nische - Schlechte und ineffiziente Wärmeverteilung - Zugluft - Staubaufwirbelungen - Wärmeasymmetrie im Altbau

3 Die HeiDeTech-Vision: Der Wunsch: - Attraktive und dezente Design-Heizungslösung - Angenehme, gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum - Schnelle und saubere Installation - Behagliche Strahlungswärme - Keine Staubverwirbelungen / Allergiker freundlich - Bereitstellung eines nicht Trägensystems - Systeme mit geringen Wassermengen - Einfache Nachrüstung im Bestandsbau SOKOTHERM 3

4 Die HeiDeTech-Vision: Die Lösung: - SOKOTHERM Sockelheizung dezentes Design und schnelle Installation. geringere Wiederaufheizzeiten. individuelle Oberflächengestaltung. geeignet für niedrige Systemtemperaturen. Modulare Bauweise, Endkunden freundlich SOKOTHERM 4

5 Die HeiDeTech-Vision: SOKOTHERM - die Wohlfühlwärme: Angenehmes Raumklima (thermische Behaglichkeit) durch gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum. Durch die Erwärmung der Wand erhält der Raum einen hohen Anteil an Strahlungswärme dadurch wird eine deutliche Reduzierung der Energiekosten um bis zu 30% möglich. Einfach und flexibel: jede Raumsituation und alle Farbkombinationen sind abbildbar und die Installation ist ohne störende Begleiterscheinungen in wenigen Stunden möglich. Attraktives Designelement für jeden Wohn- und Geschäftsraum Leistungsstarkes Heizsystem: keine Staubverwirbelung und Minimierung der Schimmelanfälligkeit in Gebäuden => Allergiker freundlich. Entgegenwirken von Wärmebrücken aufgrund der Verschiebung des Taupunktes der Wand SOKOTHERM 5

6 Die HeiDeTech GmbH: Meilensteine in der Unternehmensentwicklung: 2012 Start der Entwicklung eines Design-Heizungsprofils 2013 Gründung der HeiDeTech UG 2014 erste Testergebnisse belegen hohe Leistungsfähigkeit erste Installationen in Wohn-, Büro- und Praxisräumen werden realisiert HeiDeTech stockt das Eigenkapital auf und wird in eine GmbH umgewandelt 2015 Optimierung der Verbindungstechnik und der System-Anschlussvarianten Standortwechsel von Büro und Lager nach Montabaur Aufbau von Innen- und Außendienst Ergebnis der ersten Teststrecke über 14 Monate belegt rund 25% Energieersparnis 2016 Inzwischen ist SOKOTHERM deutschlandweit bereits in mehr als xx Objekten eingebaut erstes öffentliches Gebäude wird vollflächig mit SOKOTHERM ausgestattet Testergebnisse der TU Dresden und von WTP Berlin belegen die Wirkweise und Effizienz des Systems SOKOTHERM 6

7 SOKOTHERM im Vergleich: Radiator Fußbodenheizung Sockelheizung SOKOTHERM 7

8 Referenzobjekte SOKOTHERM 8

9 Erläuterung der Auswertung der TU-Dresden

10 Grundlagen der Messreihe der TU-Dresden: Ermittlung der Bilanzgrenze und der Parameter: Standard Wandaufbau zur Festlegung des U-Wertes Heizung ist längs der Außenwand mit 5mm Abstand montiert. Konstanter Luftwechsel mit n = 0,5 1/h Rechteckiger Raum 6m x 9m Höhe 3,7m 3 Außenwände Innenwand, Decke und Fußboden adiabat. Raum hat keine Fenster und Türen (Einzonenmodell)

11 Aufbau und Modellierung der Sockelleistenheizung. - Vereinfachung der Sockelleiste zum Metallblock - Vereinfachung hinsichtlich eines Vor- und Rücklaufrohres. - Übergangskoeffizient Fluid zu Umgebung (abhängig von Fluid, Strömungsgeschwindigkeit und Material) - Parameter werden anfangs konstant gesetzt. - Iterative-Anpassung - Berechnung mittels Heat pipe -Modell von Delphi

12 Berechnung der Wärmeverluste aus einem durchflossenen Rohr in die Umgebung. Berücksichtigt wird: Wärmetransport durch das Fluid. Wärmetransport vom Fluid über die Rohrwand nach außen. Physikalisches Modell ist stationär. Dadurch ist eine analytische Lösung möglich.

13 Oberflächenmodell Für Kalibrierung- und Testberechnung konstante Außenlufttemperatur 0 C. Innenraumtemperatur wird so angepasst, dass sich eine operative Temperatur von 20 C einreguliert.

14 Modell soll die Energieströme im wandnahen Luftraum und die Lufteigenschaften abbilden: Luftströmung infolge der Konvektion der Heizung. Wärmeleitfähigkeit der Luft (Turbulenz) Konvektive Wärmeübergänge Wand zu Luft Luft zum Raum Heizung zur Luft Wärmestrahlung Wand in den Raum Heizrohr in den Raum Heizrohr zu Wand

15 Folgende Parameter wurden angepasst: Übergangskoeffizienten o Wand Luft o Luft Raum o Heizung Luft Strömungsgeschwindigkeit Luft aufgrund konvektiven Auftrieb o Von unten nach oben Wärmeleitfähigkeit der Luft o Entsteht durch Turbulenz in der Luft o Transportiert Wärme quer zur Strömungsrichtung

16 Luftströmung: Luftströmung angetrieben von thermischen Auftrieb infolge Temperaturdifferenz Heizung zur Raumluft. Aufsteigende Luft erwärmt oberflächennahe Wandschicht. Strömungssimulationen ergaben Luftgeschwindigkeiten von 0,3 0,6 m/s.

17 Wärmestrahlung in den Raum Langwellige Strahlung in den Raum o von der Wandoberfläche. Langwelliger Strahlungsaustausch o zwischen Heizrohr und Wand. Alle Emissionskoeffizienten betragen 0,9 o Bei gleichen Emissionskoeffizienten und gleichen Temperaturniveau der Innenwände ist der Strahlungsanteil nicht zu berücksichtigen.

18 Übergangskoeffizienten Beschreibung des konvektiven Wärmeaustausches an Grenzflächen o o o o Wand nach außen Standardwert 25 W/m²K Wand zum Luftraum Luftraum zum Raum 3 Seiten des Heizrohres zum Luftraum Abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit an der Grenzschicht. Werte wurden über Grenzschichttheorie abgeschätzt dann mit Variantenrechnung überprüft.

19 Übergangskoeffizienten-Grenzschichtmodell Zur Beschreibung der Grenzschicht an der Wand wurde das Modell für eine senkrecht angeströmte ebene Platte verwendet. Rechts ist eine Prinzipskizze zu sehen. Parameter sind: o o o Fluideigenschaften Strömungsgeschwindigkeit Plattenlänge Ableitbar ist o o o Reynoldszahl Art der Strömung (laminar, turbulent) Nusseltzahl Wärmeleitfähigkeit Fluid bzw. Übergangskoeffizient. Grenzschichtdiche (Strömung, thermisch)

20 Übergangskoeffizienten-Grenzschichtmodell Reynoldszahl Kennzeichnet Art der Strömung o Laminar Re < o Turbulent Re > Werte für eine Wand mit max. 3m Höhe und einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 1 m/s V in m/s L in m 0,2 Laminar 0,3 2,6 0,4 2 0,5 1,6 0,6 1,3 0,8 1,0 1,0 0,9

21 Variantenanalysen Aus den Analysen wurde eine Basisvariante für die Energieuntersuchung bestimmt o Strömungsgeschwindigkeit der Luft 0,5 m/s o Wärmeleitfähigkeit der Luft 0,1 W/mK o Wärmeübergang Heizungsfluid zu Rohr 70 W/mK Für die energetischen Betrachtungen wurden folgende Energiebilanzen betrachtet o Energieverlust über Fluid zur Energieverlust über Heizrohr (konvektiv und Strahlung) o Energiebilanz über Luftraum o Energieverlust nach außen zu Energieabgabe am Rohr

22

23

24 Ergebnisse der Testreihe TU- Dresden:

25 Zusammenfassung der Ausarbeitung Durch höhere Oberflächentemperatur und symmetrischer Einbringung der Strahlungswärme ist eine bessere Behaglichkeit gewährleistet. Bei gleicher operativer Raumtemperatur kann die Innenlufttemperatur niedriger angesetzt werden. o Dadurch geringer Lüftungsverluste. Höherer Massenstrom im Rohr (turbulenter Bereich) erhöht die Wärmeübertragung. Bei besseren U-Werten der Wand kann mit kleinerer Vorlauftemperatur gearbeitet werden. U in W/m²k Tv in C 1,82 60,0 1,42 51,7 0,86 41,8 0,49 36,4 Vorlauftemperaturen bei verschiedenen U-Werten der Wand für gleiche operativer Raumtemperaturen.

26 Unabhängige Partner und Bewertungen: