Wärmeversorgungssicherheit und Temperaturstabilität eines Raumes
Für eine Grundsatzüberlegung hat ein fenster- und türloser Raum folgende
Abmessungen:
Länge = 5 m; Breite = 4 m; Höhe = 2,5 m.
Daraus ergeben sich die Größen:
Wandfläche: 45 m²; Decke und Fußboden: 40 m², zusammen also 85 m²; das
Luftvolumen = 50 m³.
Die Umfassungsflächen
Die mitwirkende Speicherdicke soll mit 10 cm angenommen werden. Daraus ergibt
sich ein Speichervolumen von 8,5 m³.
Das durchschnittliche Raumgewicht der umschließenden Flächen soll 1000 kg/m³
betragen. Daraus ergibt sich ein Speichergewicht von 8500 kg.
Die spezifische Wärmespeicherkapazität beträgt c = 0,28 Wh/kg K, damit wird die
gespeicherte Wärme 2380 Wh/K.
Die Luft
Das durchschnittliche Raumgewicht soll 1,25 kg/m³ betragen. Daraus ergibt sich
ein Speichergewicht von 62,5 kg.
Die spezifische Wärmespeicherkapazität der Luft beträgt c = 0,28 Wh/kg K, damit
wird die gespeicherte Wärme 17,5 Wh/K.
Quintessenz:
Das Verhältnis der Speicherwärme von Luft zu Umschließungsflächen ist 1 : 136.
Die Umgebungs- und die Innentemperatur des Raumes beträgt 20°C. Die
Umgebungstemperatur wird nun auf 0°C abgesenkt.
Die Transmissionsabwärme wird durch einen mittleren effektiven U-Wert von 0,5
W/m²K beschrieben.
Dies führt zu einem Wärmeverlust von 0,5 x 85 x 20 = 850 W.
Die Speicherwärme der Umfassungsflächen beträgt 2380 x 20 = 47 600 Wh; dies
entspricht der Wärmekapazität von 4,76 Liter Heizöl.
Die Speicherwärme der Luft beträgt 17,5 x 20 = 350 Wh; dies entspricht der
Wärmekapa-zität von 0,035 Liter Heizöl.
Die Dauer der Wärmeabgabe, die Wärmeversorgungssicherheit und damit die
Temperaturstabilität beträgt:
Bei den Umfassungswänden: 47600 : 850 = 56 Std.
Bei der Luft: 350 : 850 = 0,41 Std. = 25 Min.
Quintessenz:
Das Verhältnis der möglichen Wärmelieferung durch Luft zu massiven
Umfassungsflächen beträgt wiederum 1 : 136.
Resumee:
Wärmeversorgungssicherheit und Temperaturstabilität bei Temperaturveränderungen
können nur durch massive, schwere Baustoffe garantiert werden. Luft ist
energetisch nicht in der Lage, ein behagliches Raumklima zu gewährleisten - es
muß dann mit einer schnellen Heizung (Energieverschwendung) oder durch schnelle
Kühlung (Energieverschwendung) versucht werden, die schnellen
Innenlufttemperaturschwankungen auszugleichen. Die Folge ist eine monströse,
energieverschwendende Wohnmaschine.
Prof. Dr.-Ing. habil. Claus Meier
90449 Nürnberg
April 2004
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