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Infrarot-Hellstrahler in modernen

Hallengebäuden

Infrarot-Heizstrahler spielen bei der Beheizung von Hallen- und Industriegebäuden eine wichtige Rolle in Bestands- und Neubauprojekten. Zur Aktualisierung von vorliegenden Hellstrahler-Studien beauftragte 2011 die deutsche Sektion von ELVHIS das Institut für

Technische Gebäudeausrüstung (ITG) Dresden zusammen mit der Hochschule Zittau/Görlitz mit dem Forschungsprojekt: Wie verhalten sich Hallenheizungen mit Gas-Infrarot-Hellstrahlern mit indirekter Abgasführung in modernen Hallengebäuden mit gutem baulichem Wärmeschutzniveau hinsichtlich Energieeffizienz, thermischer Behaglichkeit und Luftqualität?

10 typische Hallen – alle Baujahr 2004 -2009 – wurden während des regulären Heizbetriebs messtechnisch erfasst und zusätzlich in Simulationsrechnungen auf den jährlichen Einsatz hin überprüft. Dieser Report gibt einen kurzen Einblick in die Studienergebnisse.*

* ELVHIS-Messkampagne. Thermische Behaglichkeit in modernen Hallengebäudenbeheizt mit Hellstrahlern. (Prof. Bolsius, Prof. Oschatz)ELVHIS-Messkampagne. Raumlufthygiene in modernen Hallengebäuden – beheizt mitGasinfrarot-Heizstrahlern. (Prof. Bolsius)
 
 
 

Der thermische Komfort – die Behaglichkeit – im Aufenthalts-Arbeitsbereich der

10 Hallen wurde als gut bewertet. Für die meisten untersuchten Hallen zeigte sich im Aufenthaltsbereich keine merkliche Luftbewegung.

Die Infrarotstrahlung der Hellstrahler bewirkt ein unmittelbares Ansteigen der Strahlungs- und damit auch der Empfindungstemperatur und das auch bei niedrigeren Lufttemperaturen, um eine hinreichende operative Temperatur herzustellen. Den Ergebnissen nach ist eine überaus gleichmäßige Beheizung von Hallen durch Hellstrahler problemlos möglich. Aber auch eine Teilbeheizung, wie sie oft in Produktions- und Lagerhallen vorzufinden ist, kann punktuell und komfortabel nach Bedarf realisiert werden.

 

Die Raumluftqualität in allen untersuchten Hallen (selbst in einer Halle mit massiven Schweißprozessen) kann als gut bis sehr gut bezeichnet werden. Die effektiven Luftwechsel waren in allen Fällen des regulären Heizbetriebs hoch genug, um im

Aufenthalts-Arbeitsbereich eine gute bis sehr gute Raumluftqualität sicherzustellen.

Die gemessenen Gehalte an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid lagen weit unter den entsprechenden MAK-Werten und sind somit als unkritisch zu betrachten. Die gemessenen Stickoxidkonzentrationen waren in allen Fällen vernachlässigbar. Bezüglich der  Raumluftqualität belegen die vorliegenden Mess- und Simulationsergebnisse, dass die Abluft der eingesetzten Hellstrahler bei ordnungsgemäßer Planung und Installation der Abluftanlage gemäß DVGW G 638-1 bzw. DIN EN 13410 sicher mit der Hallenluft abgeführt wird.

Angesichts der sehr guten Raumluftqualität in den untersuchten Hallen scheint es aus energetischer Sicht sogar sinnvoll, bei leistungsgeregelten Strahlern den Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit von der aktuellen Heizleistung zu reduzieren.

Prof. Dr. -Ing. Jens Bolssius Hochschule Zittau/Görlitz

„In diesen modernen, dichteren Gebäuden – selbst in einem Objekt, in dem massive Schweißarbeiten stattfanden– lagen die gemessenen Gehalte an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid weit unter den entsprechenden Grenzwerten der maximalen Arbeitsplatz-Konzentration.Insofern kann die Raumluftqualität als gut bis sehr gut bezeichnet werden.“

 

In einem zweiten Studienschritt wurde der jährliche Energiebedarf der eingesetzten Hellstrahler und weitere Parameter in 3 von 10 Hallen mit Simulationsrechnungen durch das ITG-Dresden untersucht.

Als grundsätzlicher energetischer Vorteil erweisen sich die dezentralen Hellstrahler, welche die angebotene Heizleistung dem in Hallengebäuden typischerweise gewünschten – zeitlich und räumlich eingeschränkten – Wärmebedarf optimal anpassen können. Durch

die direkte Strahlungswirkung der Heizgeräte aus dem Deckenbereich lag die Lufttemperatur in den gemessenen Hallen während des Heizbetriebes um 2 K unter der geforderten Raum- und Empfindungstemperatur sowie 1 bis 3 K unter der Fußbodentemperatur.

In den Hallen stellte sich zudem außerhalb des Einflussbereiches von Toren eine stabile Luftschichtung mit sehr geringem Temperaturgradient ein.

Die reduzierte Lufttemperatur im Aufenthaltsbereich in Verbindung mit dem geringen Temperaturgradienten über der Raumhöhe spricht für die Energieeffizienz moderner Hellstahler-Heizsysteme in Großräumen.

Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz ITG-Dresden

„Die niedrigere Lufttemperatur im Aufenthaltsbereich in Verbindung mit der sehr ausgeglichenen vertikalen Temperaturverteilung sprechen für die Energieeffizienz moderner dezentraler Strahlungsheizsysteme in Großräumen– dies spiegelt auch die aktuelle energetische Bewertung in der überarbeiteten Fassung der Normenreihe DIN V 18599 Revision 2011 wider.“