Intro
Geschichte der Anlaß und Ausführung des Reports:
Thema:
Die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit und Effektivität von
Heizsystemen für hohe Räume.
• 1995 – Erstes Treffen auf Einladung der Gasunie
• 1996-2000 – Messungen und Untersuchungen im
Auftrag der Gasunie.
• 1999-2002 – Die Entwicklung der Norm ISSO 57
“Wärmeverlustberechnung Gebäude mit hohen
Raumen”
• 2000-2003 – Entwicklung der Winterwarm XR
Warmlufterzeugerbaureihe..
Praxismessungen Gasunie 1996 – 2000
Heizsysteme für hohe Räume
Die gängigsten geeigneten Heizsysteme:
• Infrarot Strahler
• Dunkelstrahler
• Warmlufterzeuger
• Fußbodenheizung
Praxismessungen Gasunie 1996 – 2000
Heizsysteme für hohe Räume
Die wichtigste Beurteilungspunkte:
• Die Gebäudeumhüllung und Isolierung
• Der Wärmebedarf
• Die Aufwärmezeit
• Der Energieverbrauch
• Das Wohlergehen der Mitarbeiter (der Wärmekomfort)
Allgemeine Verluste:
a. Strahlungswärme und Warmlufterzeugung
b. Fußbodenheizung (inkl. Systemverlust)
Strahlungswärme
Warmlufterzeugung
Systemverlust
Fußbodenheizung
=Transmissionsverlust
Quelle: ISSO - publicatie 57
Die Qualität und Ausführung des Gebäudes:
Beurteilung der Isolationsmängel und Lüftungsverluste
Quelle: ISSO - publicatie 57
Flächentemperaturen bei der Anwendung von Warmlufterzeuger
Hot-Spots entstanden, durch den
warmen Luftstrom verursacht durch den
Warmlufterzeuger und die Kältebrücken Quelle: ISSO - publicatie 57
Prinzipien der Wärmeübertragung bei Warmlufterzeugern:
quelle: ISSO - publicatie 57
Warmlufterzeuger
Warmluftbewegungen beim Warmlufterzeuger:
Quelle: ISSO - publicatie 57
Anwendung von Deckenventilatoren zur Optimierung
vom Warmluftgemisch:
Quelle: ISSO - publicatie 57
Ohne Deckenventilatoren mit Deckenventilatoren
Oberflächentemperaturen bei Anwendung von Dunkelstrahler:
Hot-Spots durch Anstrahlung
von Dunkelstrahlern
Quelle: ISSO - publicatie 57
Warmluftbewegungen bei Anwendung von Strahlungswärme:
Quelle: ISSO - publicatie 57
Strahlungswärme
Oberflächentemperaturen bei Dunkelstrahlern (IR)
Hot-Spots durch Anstrahlung
Infra-Rot Strahler
QT
Q+
QT
Q+
Wand
Boden
20 oC
14 oC
Quelle: ISSO - publicatie 57
Der Bedford-Faktor in Bezug auf Dunkelstrahler:
Der Strahlungsbeitrag an die Komforttemperatur ist
der sogenannte Bedford-Faktor .
(x Strahlungsintensität in Hinblick auf die aktuelle Lufttemperatur.)
Die immer angewendete Bedford-Faktor
ist in der Praxis: 0,072
Der Bedford-Faktor, gemessen durch die Gasunie liegt
bei Dunkelstrahlern auf: 0,022
Also: der positive Einfluß von Strahlungswärme auf
die Komforttemperatur wird immer Faktor 3 höher
gestellt als dieser in der Wirklichkeit ist.
Quelle: ISSO - publicatie 57
Warmluftbewegungen bei Anwendung von Fußbodenheizung:
Quelle: ISSO - publicatie 57
Fußbodenheizung
Wärmeverlust in einer Halle
0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
3 0 0
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
in o C
Wa
rmte
be
ho
eft
e Q
in
kW
V e n t ila t o re n a a n
V e n t ila t o re n u it
Avis :
per 300M,
Einen Ventilator
zur
Unterstützung
der
Warmluftmischu
ng anwenden.
Ersparung des
Gasverbrauchs:
13 bis 20%
2
Quelle: ISSO - publicatie 57
}
Ersparung 15% Ventilatoren aus
Ventilatoren an
Vorteile bei Deckenventilatoren
Reduktionsfaktor für Zirkulation
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 5 10 15 20
Zirkulation [1/h]
red
uktio
nsfa
kto
r r
[-]
Quelle: ISSO - publicatie 57
Warmlufterzeugung:
Temperaturgradient ist 1,3 ºC/m
bei einer extra Zirkulation von 5 -
->
Temperaturgradient:
1,3 x 0,45 = 0,5 ºC/m
Länge derAufwärmezeiten:
rot = Infrarot Strahler
blau = Warmlufterzeuger mit Deckenventilator
hellblau = Warmlufterzeuger ohne Deckenventilator
schwarz = Dunkelstrahler
Quelle: ISSO - publicatie 57
Schlußfolgerungen der Untersuchungen und Messungen
der Gasunie (NL)
1. Unabhängige Messungen machen die Wirkung und Eigen-
schaften der 3 verschiedenen Hauptsysteme klar.
2. Nachtabsenkung führt zur klare Energiesparung.
(ist bei Fußodenheizung kaum oder nicht machbar)
3. Das Anstrahlenvon Wänden, Böden und Gegenständen
führt zur starkem Transmissionsverlust.
: ISSO - publicatie 57
4. Der Einfluß des Strahlungsbeitrages zur Erhöhung der
Komforttemperatur
(Bedford-faktor) ist 3x weniger als bisher angenommen.
5. Deckenventilatoren sollten immer angewendet werden,
• weitaus niedriger Transmissionsverlusten
• eine kürzere Aufwärmezeit wird erreicht
• Erhöhung des Komforts durch eine gleismässige
Verteilung der erzeugte Wärme.
Schlußfolgerungen Messungen Gasunie
Quelle: ISSO - publicatie 57
Dadurch wird folgendes erreicht:
• weniger Kapazität der Wärmeerzeuger wird benötigt
1999 - 2002 Entwicklung ISSO Publikation 57
Zweck des Reports ISSO 57
• Das Entwickeln einer allgemein akzeptierten, eindeutigen
Industrienorm, um zu bestimmen welches Heizungssystem
am besten geeignet ist für Industriehallen mit einer Dach-
höhe von 5 metern.
• Das Bestimmen einer Methode zur Berechnung der
benötigten Heizkapazitäten in Industriehallen. Bezogen auf
Transmissionsverlust, Ventilationsverlust und
Sicherheitszuschlägen.
Beispielberechnung verschiedene Systeme
Ausgangspunkte der Untersuchungen der Gasunie:
• Betriebshalle für leichte Industrie und Dienstleistungen.
• Abmessungen 70 x 30 x 7 M
• Auslegetemperatur 15°C
• Anfang der Benutzung 08:00h und endet am 17:00h
• Grundwasserpegel: > 1 M unter der Bodenplatte
• Bauausführung: 4 Rolltoren 4 x 4m. und
20 Dachfenster 5 x 2 M
Wärmeverlustberechnung
Wärmeverlust berechnet nach ISSO Publikation 57 Lufterzeuger Strahlungswärme Bodenheizung
Wärmeverlust kW 68,6 68,4 49,4*
Infiltration kW 26,0 23,7 24,2
0,2 fach
Aufwärmekapazität kW 46,2 46,2 n.v.t.**
Di-Fr 2 Stunden
Mon 12 Stunden
Total benötigt kW 140,8 138,3 73,6*
* Wärmeverlust Boden ist Systemverlust ** keine Nachtsenkung möglich
Investition Lufterzeugung
5 Stück Warmlufterzeuger Typ ± 35 kW
Als insgesamt installierte Wärmekapazität kW 170
+5 Stück Deckenventilatoren
Installationskosten, inkl. Zubehör, Montage, usw. Euro 24.340
Total Investition, zzgl. Mwst Euro 24.340
Vertikaler Temperaturunterschied, berechnet K 4
Investition Strahlungswärme
12 Stück Dunkelstrahler Typ 19,5 kW
für totale Raumheizung
total investierte Kapazität kW 234
Investition, inkl. Zubehör, 2-Zone Regelung, Euro 41.310
Montagekosten, etc. annähernd
Vertikaler Temperaturunterschied, berechnet K 3
Totalinvestition Fußbodenheizung
Fußbodenheizsystem HR-Kesselinst. Wärmepumpeinst.
Nom. Kapazität kW 80 80
(HR Kessel + Wärmepumpe) (kW) (50+30)
Investition, inkl. Zubehör,
Montagekosten, usw. Euro 52.730 68.240
5M isol.rand rundum Gebäude
EIA Beitrag 19% (in NL) 10.020 12.970
Ca. Euro 42.710 55.270
Vertikaler Temperaturunterschied K 1,5 1,5
berechnet
Kesselhaus
Übersicht Energieverbrauch
Warmlufterzeugung Strahlungswärme Fußbodenheizung
Gasverbrauch Standard Dunkelstrahler Brennwert Wärmepumpe
Arbeitszeit m3/j 8.839 8.964 6.645 665
Aufwärmezeit m3/j 5.222 5.976 n.v.t. n.v.t.
Außer Betrieb m3/j 3.560 3.605 18.155 1.815
Total ca. m3/j 17.620 18.545 24.800 2.480
Elektrizitätsbedarf
Total ca. kWh 3.130 440 2.910 32.375
Investitionsübersicht Installation Endverbraucher
Warmlufterzeugung Strahlungswärme Bodenheizung
Typ ± 35 kW Typ ± 19,5 kW HR-Kessel WP + Kessel
Betrieb gas* Euro 5.597 5.890 7.880 790
Betrieb elektr.** Euro 190 25 160 3.240
Total Euro 5.790 5.915 8.040 4.030
Pro Monat Euro 485 495 670 335
Investition*** Euro 24.340 41.310 42.710 55.270
Pro Monat Euro 505 855 885 1.145
Betrieb Euro 990 1.350 1.555 1.480
5 Jahr, pro Monat
* angenommen Gaspreis Euro 0,3176 per M3
** angenommen Elektrizitätspreis Euro 0,10 per kWh ((Stand 2007 NL)extra im Vergleich
zu Gas)
*** Inklusive Montage, basiert auf Leasing 5 J., 8% Zinsen (Stand 2007 NL)
Entwicklung der neue Generation Warmlufterzeuger
Entwicklung der neuen Generation Warmlufterzeuger
Ziele die Winterwarm sich gestellt hat:
• Service-freundlich
• Kleineres und leichteres Gerät
• Niedriger Energieverbrauch
• Eine Absenkung des Temperaturgradienten
• Eine Maximale Rezirkulation soll erreicht werden
• Einfach zu installieren
Ein einzigartiges Konzept : der Brenner ist
integriert im Wärmetauscher
Start Entwicklung neue Generation Warmlufterzeuger
Der Brenner-Einheit
Der neue Brenner
Die bestehende Situation am Markt bei Warmlufterzeugern war so,
dass es bis dahin nur atmosphärische Geräte gab.
Die neue Winterwarm Geräte verfügen über das Premix-System
mit klaren Vorteilen:
• Es wird eine weitaus niedrigerer Emissionswert erreicht
(NOx unter 40 ppm)
• der Winterwarm Warmlufterzeuger kann jetzt in alle Richtungen
ausblasen.
• Durch die runde Brennerform wird das Rauchgas über eine viel größere
Oberfläche verteilt beim ersten Kontakt mit dem Wärmetauscher.
Der neue Wärmetauscher
XR 30 WSP 53
Unser neuer Wärmetauscher
Der damals bestehende Wärmetauscher brauchte:
• 50% Platzbedarf für das Rauchgas
• 50% Platzbedarf für die Frischluft
Der neue Wärmetauscher braucht jetzt:
• 20% Platzbedarf für das Rauchgas
• 80% Platzbedarf für die Frischluft.
Der neue Wärmetauscher:
Die schmalen Lamellen ermöglichen eine weitaus größere
erwärmte Oberfläche des Wärmetauschers.
Unsere damaligen Wärmetauscher arbeiteten mit 450 °C
Unsere neuen Wärmetauscher arbeiten jetzt mit 650 °C
Das ist erst möglich geworden durch den Einsatz von
hochwertigen Edelstählen und neuen Produktionsprozessen.
Die Kombination der beiden Verbesserungen hat dazu
geführt und hat es ermöglicht, dass der neue Wärmetauscher
nur 1/3 der Größe des alten Wärmetauschers hat.
Patente
3 Patentanfragen:
1. Modell des Wärmetauschers
2. Brenner integriert im Wärmetauscher
3. Schmale Lamellen --> größere erwärmte Oberfläche
Die Geburt der XR-serie
Damals und heute, der Vergleich WSP 29 A <--> XR30
Die Vorteile der XR-Serie:
• Entwickelt für die optimale Wärme- und Luftverteilung
• Einfach zu installieren, der XR ist bereits komplett vorinstalliert
• Sehr kompaktes Format und ein niedriges Gewicht
• Verblüffend energiesparend
• Intelligente digitale Regelung
• Modulierende Premix brenner
• Ausgelegt mit horizontaler und vertikaler Ausblasemöglichkeiten
• Der XR ist zugleich Zirkulationseinheit und Warmlufterzeuger.
• Standard Edelstahl-Wärmetauscher
• Niedrige Nox Ausstoß
• Drei-stufenventilator mit niedrigem Schallpegel
Luftzirkalutionsmodell:
In der der neuen
Situation mit der
XR-Baureihe.
`1
In der alten
Situation mit
herkömliche
Atmosferische
Warmlufterzeuger
Die “Linke Ausführung” entfällt:
XR 30 bis XR 150 (kW)
3 Modelle - 11 Kapazitäten
Sept. 2003 XR10 - XR30 (kW)
Feb. 2007 XR40 - XR60 (kW)
Nov. 2011 XR80 - XR150 (kW)
Regelungen
• 24-Volt Raumthermostat
• OpenTherm Anschluß
• Der Sensor für die Gradientregelung ist
bereits im Lieferumfang enthalten.
Aufhängungen: Designkonsole
In jedem Stand montierbar durch eine in jedem Stand drehbare Konsole.
Aufhängungen: Industriekonsole
Standard Aufhängesystem
Weltpremiere auf der ISH, die 150 kW Ausführung
Seit:
• Produktvorstellung für den holländischen Großhändler
im Frühling/Sommer 2003.
• Lieferbar seit September 2008 in Deutschland
• Introduktion des Brennwerts in HR-Ausführung
(Brennwert) und größere Modelle
auf der ISH in Frankurt 2013.
Winterwarm
Danke für Ihr Interesse
Office: Stormstraße 30, D-46397 Bocholt, T. +49 2871
227147,, F. +49 02871 227149
www.winterwarm.nl,
www.bonnema-heating.com