Gebäudetechnik T E C H N I S C H E R G E S A M T K ATA L O G / 14

Transkript

1 Gebäudetechnik T E C H N I S C H E R G E S A M T K ATA L O G / 14 V E R B U N D R O H R I N S TA L L AT I O N P E - X A I N S TA L L AT I O N FL ÄCHENHEIZUNG, FL ÄCHENKÜHLUNG VER SORGUNG GEOTHERMIE Auszug Uponor Trockenbausystem Gips Panel

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3 Uponor Trockenbausystem Gips Panel

4 Uponor Trockenbausystem Gips Panel Systembeschreibung/Einsatzbereich Flächenheiz-/-kühlsysteme mit strahlenden Oberflächen bieten eine Alternative zu den Nur-Luft - Anlagen für Heizung und Kühlung und können mit signifikanten Vorteilen aufwarten. Das Fehlen von Heizkörpern, Ventilatorkonvektoren oder ähnlichen Geräten bedeutet vollkommene Freiheit im Hinblick auf Anordnung und Einrichtung, so dass der gesamte verfügbare Raum genutzt werden kann. Flächenheiz-/-kühlsysteme minimieren auch Wärmeverluste, die, abgesehen von der Energieersparnis, einen erheblichen Einfluss auf die laufenden Kosten haben. Die Gips Panels von Uponor sorgen für einen Austausch von Energie zwischen den Oberflächen und den Umgebungsbereichen durch Strahlung, ohne dass Zugluft auftreten kann. Für die schnelle Montage und maximale Leistungen sind die Panels bereits ab Werl mit rückseitiger Dämmung und PE-Xa Heizrohren ausgestattet. Einfache Montage der Uponor Gips Panels an die abgehängte Unterkonstruktion Je nach Auslegung liegt die Temperatur des Trägermediums in den Panels im Kühlfall zwischen 16 und 19 C und im Heizfall zwischen 30 und 40 C. Absolute Raumfreiheit mit dem Uponor Trockenbausystem Gips Panel Die moderate Temperatur des Wassers speist die Strahlungsoberflächen und macht sie besonders geeignet für einen Einsatz mit Brennwertkesseln, Wärmepumpen, Solaranlagen und anderen alternativen Energiequellen. Abgesehen von den Vorteilen für die Umwelt können sich die potenziellen Einsparungen bis auf % belaufen. Unsichtbarer Anschluss an das Versorgungsnetz mittels Uponor Q&E Somit ist das Uponor Gips Panel besonders gut in gewerblich genutzten Gebäuden wie z. B. Büros einsetzbar, wo die optimale Raumnutzung, ganzjährig behagliche Raumtemperatur und der kostengünstige Anlagenbetrieb im Vordergrund stehen. Ihr Plus Rückseitig gedämmte Panels mit integrierten PE-Xa Rohren für maximale Kühlund Heizleistungen Leistungen getestet nach EN und EN Schwerentflammbar (B-s1, d0 gemäß EN 13501) Hervorragend für Neubauten und renovierte Gebäude geeignet Gleichmäßige, geräuschlose und praktisch zugfreie Temperaturverteilung im Sommer und im Winter Moderate Betriebstemperaturen ermöglichen die effiziente Verwendung regenerativer Energiequellen Gute Regelbarkeit durch leichte Konstruktion Keine sichtbaren Anlagenkomponenten, dadurch freie Raumgestaltung Deckeneinbauten wie z. B. Leuchten und Sprinkler können in die Panels integriert werden Zastol`skiy Victor Leonidovich - shutterstock.com 590 UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG

5 Systemkomponenten Thermisch aktive und passive Gips Panels Hauptkomponente des Uponor Trockenbausystems Gips Panel sind die aktiven und passiven Panels, welche auf der Baustelle an der bau - seits abgehängten Deckentragkonstruktion befestigt werden. Die aktiven Panels bestehen aus einer verstärkten und feuerfesten 15-mm- Gipskartonplatte mit einer Rückseitigen EPS Wärmedämmplatte, welche die Leistung verbessert und gleichzeitig die Wärmeverluste verringert. In diese Panels ist bereits das bewährte Uponor PE-Xa Rohr (9,9 x 1,1 mm) mit eingebauter Sauerstoff-Sperrschicht gemäß DIN 4726 vorinstalliert. Die Platten werden in drei Größen angeboten: 1200x2000 mm, 1200x1000 mm, 1200x500 mm. PE-Xa (hochdruckvernetztes Polyethylen) Haftschicht EVOH-Sauerstoff- Sperrschicht Die passive Panels werden in Deckenbereichen eingesetzt, die aufgrund der Deckengeometrie oder Planungsvorgaben nicht zum Kühlen bzw. Heizen genutzt werden. Passive Panels haben den gleichen Aufbau wie aktive Panels, jedoch ohne integrierte Rohre. Sie werden in der Abmessung 1200 x 1200 mm angeboten und können mit minimalem Verschnitt an die baulichen Erfordernisse angepasst werden. Passives Panel 2000x1200 mm Aktives Panel 500/1000/2000 x1200 mm Q&E Verbindungstechnik Die optimal auf die Uponor PE-Xa Rohre zugeschnittene Quick & Easy (Q&E) Verbindungstechnik ist für Rohrverbindungen in Deckenhohlräumen besonders gut geeignet. Auf das Ende des Uponor PE-Xa Rohr wird zunächst ein Sicherungsring aufgesteckt. Anschließend wir das Rohrende unter Verwendung eines speziellen Kalt-Aufweitwerkzeuges gedehnt und der Fitting eingesteckt. Jetzt schrumpfen Rohr und Ring auf ihre Originalgröße zurück (thermisches Gedächtnis) und sorgen so für eine dauerhafte Dichtheit der Verbindung. Die Q&E Verbindungen kommen ohne O-Ringe aus, da das zurück geschrumpfte hochdruckvernetzte Polyethylenrohr auf der Stützhülse des Verbinders perfekt abdichtet. Uponor Q&E Verbindungstechnik UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG 591

6 Planungs- und Auslegungshinweise Bei der Planung einer Uponor Gips Panel-Installation ist es unbedingt erforderlich, alle möglichen Einflüsse im Vorfeld zu berücksichtigen, die sich durch die Architektur des Ge - bäudes, die Position der Lichter, Sprinkler und Rauchmelder ergeben könnten. Die Wasserzulaufleitungen für Heizund Kühlzwecke, Klimaanlagen- Rohre, Verkabelungen, Rohrleitungen für Feuerlöschmittel usw. können in dem Raum über der abgehängten Decke untergebracht werden. Leistungsdiagramm für Deckenheizung und -kühlung Uponor Gips Panel P [W/m 2 ] Kühlleistung (EN14240) Δ [ C] Heizleistung (EN14037) Bei der Planung der abgehängten Decke und den Abständen zwischen den Panels und den T-Stoß-Verbindungen sind die Anweisungen des Herstellers einzuhalten. Die Anlage wird mit Temperaturen betrieben (durchschnittliche Betriebstemperatur im Winter zwischen 30 und 40 C und im Sommer zwischen 16 und 19 C), die sie sowohl für Heiz- als auch für Kühlzwecke besonders geeignet zum Einsatz in Kombination mit Brennwertkesseln oder alternativen Energiequellen wie z. B. Wärmepumpen macht. Heizleistung (Δt=15K) 68 W/m² in Anlehnung an EN (Zertifizierung DF 10 H E - HLK Stuttgart). Kühlleistung (Δt=8K) 46 W/m² in Anlehnung an EN (Zertifizierung VF 10 H E - HLK Stuttgart) Kühlleistung der Anlage Anhand des Δϑ-Werts kann mit dem Diagramm die genaue Anlagen leistung pro Quadratmeter berechnet werden. Der aktive Bereich kann durch Division der Gesamtkühllast durch die Kühllast pro Quadratmeter ermittelt werden. Wärmeabgabe/-aufnahme Als Kriterium wird die Strahlungsasymmetrie herangezogen. Diese sollte weniger als 5 K im Heizfall und 14 K im Kühlfall betragen, um angenehme Arbeitsbedingungen zu gewährleisten (weniger als 5 % unzufriedene Bewohner/Mitarbeiter in dieser Umgebung). Nehmen wir beispielsweise einen Raum mit der Abmessung 2,4 x 4,8 mal 2,7 (Höhe) Meter. Um die Strahlungsasymmetrie für jede Person, die sich in der Mitte des Raumes befindet, zu errechnen, wird gemäß ISO EN 7726 der Faktor 0,42 für die Decke zugrunde gelegt. Unter der Annahme, dass die gesamte Decke auf die gleiche Temperatur geheizt wird und die Raumtemperatur 20 C beträgt, ergibt sich bei Beibehaltung einer Strahlungsasymmetrie von unter 5 K folgendes Ergebnis: Durchschnittliche Oberflächentemperatur [ C] 0,42 ϑ s + (1-0,42) 20 C) -20 C < 5K Das bedeutet, dass die maximale Durchschnittstemperatur der Decke ϑ 32 C betragen könnte. Um den Raum bei einer Umgebungstemperatur von 26 C zu kühlen, ergibt sich folgende Berechnung: 0,42 ϑ s + (1-0,42) 26 C) - 26 C < -14 K Der theoretische Grenzwert der Temperatur liegt im Sommer bei 7 C, in der Praxis wird der Grenzwert durch den Kondensationspunkt vorgegeben. Maximale Flächenleistung [W/m²] Heizung Kühlung Heizung Kühlung Wand Decke UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG

7 Taupunkt und Wasser temperatur 25 Zur Berechnung der Mindesttemperatur, die im Sommer verwendet werden kann, muss der Taupunkt mit Hilfe eines psychometrischen Diagramms berechnet werden. Dazu sind die Werte für die Innentemperatur (ϑ i C) und relative Feuchtigkeit (RH %) erforderlich. relative Luftfeuchtig keit RH 100% 90% 80% 70% 60% 50% % 30% 20% Temperatur [ C] 10% absolute Luftfeuchtigkeit [g/m 3 ] Beispiel Bei RH = 50 % und ϑ i = 26 C kann in dem Diagramm eine Taupunkttemperatur von ca. 15 C abgelesen werden. Die Vorlauftemperatur sollte somit auf ca. 15,5 C eingeregelt werden, um Kondenswasser an den kühlen Anleigenkomponenten zu vermeiden. Die maximale Kühlleistung wird dabei erreicht, wenn die Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf möglichst gering gehalten wird (2-3 K). Berechnung des Druckverlusts Wenn die Anzahl an Paneelen und die Fließgeschwindigkeit festgelegt wurden, kann der Druckverlust für jeden Kreislauf berechnet werden. Panel 2000 x 1200 = 2 Kreisläufe 20,5 m - 21,4 m Panel 1000 x 1200 = 1 Kreislauf 19,9 m Panel 500 x 1200 = 1 Kreislauf 9,9 m Fließgeschwindigkeit W [l/h] Rohrreibungsdruckgefälle für Uponor PE-Xa Rohr (9,9 x 1,1 mm) 0,15 m/s 9,9 x 1,1 mm 0,2 m/s 0,3 m/s 0,4 m/s 0,5 m/s 0,7 m/s 0,6 m/s 0,1 m/s 10 0,1 0,2 0,3 0, ,01 0,02 0,03 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Rohrreibungsdruckgefälle R Medium: Wasser [mbar/m] [kpa/m] UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG 593

8 Verteilnetz Uponor Gips Panels werden üblicherweise entweder über einen Verteiler, als Zweileitersystem oder als Vierleitersystem an das Verteilnetz angeschlossen. Anschluss an einen Uponor Verteiler Die Uponor Gips Panels können gruppenweise an einen Verteiler angeschlossen und geregelt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der projektierte Gesamtdruckverlust und der zulässige Gesamtmassenstrom des Verteilers, insbesondere bei der Nutzung als Kühldecke, nicht überschritten wird. Zweileitersystem Warmes und kaltes Wasser werden durch das gleiche Rohrnetz geleitet. Die Anlage kann auf den Betrieb mit Kesseln, Kühlaggregaten und Wärmepumpen ausgelegt werden. Zweileitersysteme sind verhältnismäßig günstig in der Erstellung. Allerdings können alle Flächen, die an das System angeschlossen sind, gleichzeitig entweder nur Kühlen oder nur Heizen. Individuelles Heizen/Kühlen von einzelnen Räumen oder kleineren Zonen ist damit nicht möglich. Vierleitersystem Warmes und kaltes Wasser werden durch verschiedene Rohrnetze geleitet. Für Heizung und Kühlung ist ein separater Erzeuger zu verwenden. Dieses System ist nicht mit Wärmepumpen kompatibel, es hat aber den Vorteil, dass einzelne Räume/Zonen unabhängig voneinander geheizt oder gekühlt werden können. 594 UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG

9 Vorlauftemperaturregelung Im Kühlmodus muss die Temperatur des in das System gespeisten Wassers kontrolliert werden, um die An - sammlung von Kondenswasser an den Leitungen zu verhindern und sicherzustellen, dass die Temperatur des in den Kreislauf gespeisten Wassers ideal für die gewünschte Komforttemperatur ist. Im Heizmodus wird bei der Regulierung normalerweise ein Kompromiss zwischen Komfort und Energieersparnis gewählt. Zum Heizen und Kühlen über die Uponor Gips Panels sind verschiedene Anlagenkonzepte möglich, wie z. B. der Einsatz eines Kühlaggregates zu - 1 sätzlich zu einem Heizkessel, oder alternativ, die Verwendung einer Wärmepumpe. Die optimale Temperatur des Zulaufwassers wird von der Heizungs-/Kühlungssteuerung von Uponor mit Hilfe der festgelegten Kurve und der relativen Außentemperatur berechnet, möglicherweise optimiert durch einen internen Fühler. Der Fühler für die Raumfeuchtigkeit wird in den Bereich mit der höchsten zur erwartenden Feuchtigkeitskonzentration positioniert. Dort berechnet er automatisch den Taupunkt und vergleicht ihn mit der Vorlauftemperatur. Wenn diese beiden Werte ähnlich sind, öffnet sich ein Mischventil und dadurch ändert sich die Vor lauftemperatur, wodurch die Bildung von Kondenswasser verhindert wird. Mit der Heizen/Kühlen Regelung von Uponor kann das Umschalten vom Heiz- auf Kühlmodus und umgekehrt automatisch durchgeführt werden. Einzelraumregelung Die Anpassung der Raumtemperatur läuft über die drahtlose oder festverdrahtete Regelung von Uponor, die ein automatisches Umschalten von Heiz- auf Kühlmodus ermöglicht. Wenn der Taupunkt geprüft werden muss, ist es wichtig, den Anlegefühler (optional) an dem Rohrabschnitt zu positionieren, an dem an ehesten mit Schwitzwasser zu rechnen ist Uponor Gips Panel mit Verteileranbindung, zentraler Vorlauftemperaturregelung, 24 V Einzelraumregelung und Heizen/Kühlenwärmepumpe: 1 Uponor Regelmodul C-33, 24V 2 Uponor Provario Verteiler 9 8 M V 24 V 230 V AC 3 Uponor Gips Panels 4 Uponor Raumfühler T-35, 24V 5 Uponor Uponor Feuchtigkeitsfühler H-56 6 Uponor Heizen/Kühlen Regler C-46 mit Antenne 7 7 Uponor Temperaturfühler als Aussenfühler alternativ: Funklösung über T-54 8 Umschaltrelais (bauseits) 9 Umschaltbare Heizen/Kühlen Wärmepumpe UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG 595

10 Zonenregelung Wenn die einzelnen Panel-Gruppen nicht an einen zentralen Uponor Verteiler angeschloosen werden sondern z. B. an eine Tichelmann- Versorgungsleitung dann bietet sich die Uponor Zonenregelung zur Vorlauftemperaturregelung an. Je nach ausgewähltem Verteilsystem wird einer der beiden Regelmodi für die Raumtemperatur verwendet. Zweileitersystem Die Regelung der Innentemperatur für jede Zone kann mit Hilfe von Zweiwege- oder Dreiwege-Zonenventilen erfolgen, die von einem Thermostat gesteuert werden. Vierleitersystem Die Regelung der Innentemperatur für jede Zone kann mit Hilfe von Zweiwege-Zonenventilen erfolgen, die von einem Thermostat gesteuert werden. 596 UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG

11 Montagehinweise Vor der Installation von Uponor Gips Panel müssen alle Arbeiten an Leitungen und Verteilnetzen, zum Beispiel am Elektro- oder Feuerlöschsystem, abgeschlossen sein. In der ersten Installationsphase muss die abgehängte Deckentragkonstruktion aus Metall angebracht werden. Vor dem Anbringen der Decke ist zu prüfen, ob in den Panels die nötigen vorgefertigten Öffnungen für Kabel, Sprinkler etc. vorhanden sind. Dadurch verhindern Sie unbeabsichtigte Beschädigungen der Rohre. Alle Komponenten für Uponor Gips Panel müssen wind- und wettergeschützt gelagert und vor Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Beschädugungen geschützt werden. Am besten werden die Komponenten in ihrer Originalverpackung gelagert und transportiert. Beim Anbringen der abgehängten Decke ist sicherzustellen, dass die Tragkonstruktion stabil genug ist, um das Gewicht von Uponor Gips Panel aufzunehmen. Der Abstand der CW Profile untereinander sollte ca. 300 mm betragen. Die Befestigungstechnik für die Panels muss DIN entsprechen. Die Einhaltung dieses Qualitätsstandards obliegt der Verantwortung des ausführenden Installateurs. Bewegungsfugen sind entsprechend der vorhandenen Gebäudefugen vorzusehen, mindestens aber alle 15 m. Die Installation ist bei einer Temperatur von über 5 C mit einer relativen Feuchtigkeit von unter 80 % durchzuführen. Die angebrachte Deckenkonstruktion schwimmend aufgehängt sein. Gipskartonplatten sind von Natur aus empfindlich und müssen daher vorsichtig behandelt werden, um Beschädigungen zu vermeiden. Der Einsatz eines Gabelstaplers oder eines anderen Hubsystems erleichtert die Arbeiten zur Anbringung der Decke erheblich. Wenn ein solches Hubsystem nicht verfügbar ist, müssen die Panels (35 kg) manuell hochgehoben und in Position gehalten werden. Das bedeutet, dass eine zweite Person benötigt wird. Es müssen spezielle 55 x 3,9-Gipskartonschrauben verwendet werden. Es ist besonders darauf zu achten, KEINE Löcher in Bereiche zu bohren, die als Verlauf der Rohrleitungen markiert sind. Die Rohre sind 5 mm breiter und länger als in den Markierungen angezeigt, es wird jedoch empfohlen, eine Lücke von mindestens 10 mm zu lassen, um eine Durchlöcherung von Rohrleitungen zu vermeiden. UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER HER GESAMTKATALOG T 597

12 Wenn ein Kühlmodus vorgesehen ist, sind alle Rohre und Verbindungen diffunsionsdicht zu isolieren, um die Bildung von Kondenswasser zu vermeiden und die Leistungsfähigkeit des Systems zu erhöhen. Vor Abschluss der Arbeiten an der Decke müssen alle Zuleitungen und Rohre durch die vorgebohrten Löcher gezogen werden. Dort, wo keine aktiven Panels benötigt werden, sind passive Panels oder eine Schicht aus wärmegedämmten Gipskarton anzubringen. Es wird empfohlen, oberhalb der Panels einen lichten Hohlraum von mindestens 100 mm für die Verrohrung der Panels vorzusehen. Probleme bei der Positionierung sollten während der Entwurfsphase geklärt werden. Uponor empfiehlt für Rohrleitungsinstallation die Verwendung der Uponor Q&E Verbindungstechnik. Führen Sie die Druckprüfungen gemäß dem von Uponor angegebenen Verfahren durch. Verwenden Sie zum Ausgleichen möglicher Löcher, Risse oder Un-- ebenheiten ein geeignetes Band, eine elastische Dichtmasse oder eine Gipsschicht. Stellen Sie sicher, dass alle Schrauben und sonstigen Unebenheiten abgedeckt sind. Eine perfekte Oberfläche benötigt eine besonders sorgfältige Auswahl der Materialien und ist auch von der Qualität der Ausführung und den Arbeitsbedingungen abhängig Plötzliche Temperaturschwankungen während der Montage sollten vermieden werden. 598 UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG

13 Technische Daten Uponor Gips Panel Anwendung Decke Komponenten Gipskartonplatte, EPS, PE-Xa-Rohre Gewicht 13,5 kg/m² Gewicht, Panel mit Wasser 34,6 kg/panel (2000 x 1200) Rohrmeter/m² 20 m/m² Rohr/Panel (2000 x 1200) 20,5 + 21,4 m Rohr/Panel (1000 x 1200) 19,9 m Rohr/Panel (500 x 1200) 9,9 m Wasser/Panel (2000 x 1200) 1,8 kg Wasser/Panel (1000 x 1200) 0,9 kg Wasser/Panel (500 x 1200) 0,4 kg Maximaldruck 6 bar Betriebsbereich C Gesamtdicke 42 mm Brandverhalten EN B-s1, d0 Material (Platte) Faserverstärkte Gipskartonplatte Material (EPS) PS200 (Dichte 30kg/m³) Dicke (Platte) 15 mm Dicke (EPS) 27 mm Wärmeleitfähigkeit (Platte) 0,21 W/mK Wärmeleitfähigkeit (EPS) 0,033 W/mK Größen 2000 x x x 1200 mm x mm Rohre Material Außendurchmesser Innendurchmesser Abstand PE-Xa, (EvalPex) 9,9 x 1,1 mm 7,7 mm 50 mm UPONOR GEBÄUDETECHNIK TECHNISCHER GESAMTKATALOG 599

14 Technische Hotline Kostenfrei aus dem deutschen Festnetz, Mobil- und Auslandsverbindungen abweichend. Uponor GmbH Industriestraße Hassfurt Germany T +49 (0) F +49 (0) E info.de@uponor.com W Uponor Vertriebs GmbH IZ NÖ Süd, Straße 7, Objekt 58D 2355 Wr. Neudorf Austria T +43 (0) F +43 (0) E info.at@uponor.com W Uponor AG Riedäckerstrasse Pfungen Switzerland T +41 (0) F +41 (0) E info.ch@uponor.com W Auszug aus GTK 09/2013 ME Änderungen vorbehalten