Beratung FBH oder Wandheizung

issnichwaaa

 

Man sollte immer sehr vorsichtig sein mit Infos die man aus dem Internet bezieht. Da kann jeder alles schreiben, und in den wenigsten Fällen sind die Infos fundiert, wie man Deinem link entnehmen kann. Oftmals kommen auch noch wirtschaftliche Interessen dazu, die dazu führen, dass solche Infos sehr einseitig sind.

Was die "Strahlungswärme" betrifft, so haben oben sowohl WWI als auch Thomas und Alfons Recht. Grundsätzlich strahlt jeder Körper dessen Oberfläche eine Temperatur "x" hat, d.h. auch Deine Wandheizung wird "strahlen", genau so wie die FBH oder ein Deckenstrahler mit einer Temperatur x. Die entscheidende Frage ist, wie man diese "Strahlung" als Bewohner wahrnimmt, und da kommen jetzt so Dinge wie Wellenlänge und vor allen Dingen auch die Leistungsdichte in´s Spiel.

Eine Wandheizung die spürbar "Wärme" abstrahlen soll, muss mit einer hohen Temperatur betrieben werden, womit sich bei entsprechend enger Verlegung der Rohre auch eine hohe Leistungsdichte ergibt. Ich betreibe momentan gerade einen IR-Strahler, dessen Leistungsdichte knapp über 1.000W/m2 beträgt, bei einer Wellenlänge von ca. 10µm. Dessen Wärme "spürt" man noch in ca. 1m Entfernung, je nach Umgebungstemperatur. Um diese Leistungsdichte zu erreichen liegt die Oberflächentemperatur deutlich über 100°C.
Wirklich wohl fühlt man sich dabei nicht, schon gar nicht wenn die den Körper umgebende Lufttemperatur vielleicht nur 15°C o.ä. beträgt.

Bei einer Wandheizung die mit Wasser betrieben wird, liegt die Leistungsdichte viel niedriger. Deren Oberflächentemperatur bewegt sich vielleicht im Bereich um 30°C oder darunter, obwohl es auch schon Leute gab, die Wandheizungen mit hohen Temperaturen betrieben haben, was wiederum zu anderen Problemen führen kann (Putz, Risse etc.).

Für unser Wohlbefinden ist aber die Lufttemperatur extrem wichtig. Bei Flächenheizungen, egal ob Wandheizung oder FBH, dauert es seine Zeit bis die Luft auf Temperatur gebracht wird. Hier ist aber die FBH im Vorteil, weil Sie den kompletten Bereich in dem wir uns aufhalten gleichmäßig auf Temperatur bringt. Hinzu kommt, dass die Luft gleichmäßig aufsteigen kann, auch wenn dieser Effekt (Konvektion) gerne überbewertet wird.

Gerade bei großen Räumen ist die FBH daher im Vorteil.

Ich würde speziell bei den genannten Rahmenbedingen, also großer und entsprechend hoher Raum, der FBH immer den Vorzug geben. Mit einer Wandheizung wird man ansonsten in der Mitte des Raums eine Zone haben in der man sich nicht wirklich wohl fühlt.

Gruß
Ralf

 

Nicht vergessen sollte man auch die, bei dieser Raumgröße sicher reizvolle und optisch ansprechende, freie Aufstellung von "Großmöbeln".
Zwischen der Wand und dem Möbel wird es vielleicht warm sein. Auf der anderen Seite ist es im "Strahlungsschatten" dann ordentlich frisch.
Auch hier wieder der unpassende Sonnenvergleich: Warum ist es im Schatten kühler, als in der Sonne?

 

Die Strahlung von Umfassungsflächen wird bereits dann als positiv empfunden, wenn die Oberflächentemperaturen nicht wesentlich unter denen der menschlichen Haut liegen.
Wir selbst strahlen unentwegt in Richtung der niedriger temperierten Außenwände. Wird der Temperaturunterschied zu groß, ist er uns unangenehm. Der Körper wird entwärmt.
Bereits das Fehlen oder die Reduktion dieser Entwärmung wird als angenehm empfunden.

R:B: beschreibt ein Gerät hoher Leistungsdichte (1000 W/m²). Hier tritt dann der unangenehme Effekt der zu großen Hitze auf der direkt zugewandten Seite ein. Besser ist eine Vergrößerung der Fläche oder der Entfernung.
Deshalb werden richtig dimensionierte Infrarot-Hallenheizungen trotz hoher Leistungsdichten aber Entfernungen von mehr als 7-8 m als angenehm empfunden und die Lufttemperatur kann dabei, körperliche Betätigung vorausgesetzt, bei 12°C oder niedriger bleiben.
Im Wohnzimmer will das natürlich niemand haben. Da müssen die Leistungsdichten so niedrig gehalten werden, dass man sowohl in 50 cm als auch in 2 m Entfernung nicht zu warm oder zu kalt empfindet.
Da sich der Mensch bekanntlich am Häufigsten entlang des Fußbodens bewegt, ist mit einer FBH am Einfachsten eine gleichmäßige Wärmebereitstellung gegeben. Bei der Wandheizung nimmt die auf den menschlichen Körper wirkende Strahlung mit zunehmender Entfernung quadratisch ab.
Deshalb ist die Wandheizung für mich nur zweite Wahl oder Ergänzung zur FBH.

 

Ja, aber in 2m Entfernung spürt man trotz der hohen Leistungsdichte so gut wie nichts mehr. Der Raum wird auch kaum erwärmt, denn dazu muss die IR Strahlung zuerst auf eine andere Oberfläche treffen, die sich dann erwärmt und wiederum Wärme an die Raumluft abgibt.

Wandheizung zur FBH ist eine Möglichkeit, weil man damit mehr Heizleistung in einen Raum bekommt ohne die Heizwassertemperatur in die Höhe zu treiben.

Die Oberflächentemperatur der den Körper umgebenden Flächen ist ein wichtiger Punkt. Bei hoch gedämmten Häusern ist das aber weniger ein Thema, weil durch die Dämmung die Oberflächentemperatur nicht wesentlich unter der Raumtemperatur liegen wird. Bei älteren Gebäuden sieht das anders aus. Wenn ich morgens in´s Büro komme und die Heizung nicht rechtzeitig eingeschaltet hat, dann spürt man die Kälte der Außenwände (ich sitze ca. 1m von einer ungedämmten Außenwand entfernt). Dafür ist aber schon eine deutlich "kalte" Oberflächentemperatur erforderlich.

Gruß
Ralf

Und jetzt schauen wir mal auf den o.g. Raum. 9m x 10m, und das bei einer Deckenhöhe von bis zu 5,5m.

 

Von der Behaglichkeit würde ich eine Wandheizung der FBH vorziehen. Aber so riesig wie man denkt, sind die Unterschiede dann auch nicht. Ich bin schon in Häusern mit Wandheizung mit niedriger Vorlauftemperatur gewesen und das Behaglichkeitsgefühl war dort sehr groß.

Die Aussagen von wegen "Hitze steigt nach oben" würde ich bei ner Wandheizung nicht zu genau nehmen.

 

Wenn das so wäre, dann würde die Strahlung mit abnehmendem Abstand zur Wand entsprechend zunehmen und an der Wand unendlich groß, so dass jeder, der sich unvorsichtigerweise anlehnt, sofort in ein Häuflein Asche verwandelt würde. Quadratisches Abstandsgesetz gilt für Punktquellen, bei Linienquellen gilt 1/r und bei (unendlich ausgedehnten) Flächen gibt's keine Abstandsabhängigkeit.
Wer's genauer haben will: entscheidend ist der Raumwinkel, den die strahlende Fläche aus Sicht des Empfängers einnimmt. Wenn der klein ist (Sonne), dann braucht's entsprechend hohe Oberflächentemperatur. Ist er größer (Hallendecke), dann tut's auch eine geringere Oberflächentemperatur, damit es dem Empfänger warm wird. (Bzw. nicht kalt, im Sinne von moderat temperierten Wänden, wie es schön erklärt wurde.)

 

Natürlich kann man FBH und Wandheizung kombinieren, hatte ich oben ja schon angesprochen. Heizleistung und verfügbare Fläche beachten. Irgendwo wirst Du ja auch noch Möbel stellen wollen, das begrenzt die verfügbare Wandfläche. Grob gesagt, steht vielleicht 1/3 der Bodenfläche als nutzbare Wandfläche zur Verfügung. Eine Wand in 5m Höhe spielt keine Geige.

Wandheizung an einer Außenwand ist genau betrachtet auch nicht so der Brüller, da muss ordentlich Dämmung drunter und dann geht immer noch Wärme nach draussen. Zudem ist das der Bereich des kaminofens wo es sowieso "warm" wird.

Ehrlich gesagt verstehe ich noch immer nicht, warum Du so auf eine Wandheizung abfährst.

Gruß
Ralf

 

Das wiederum hängt nur von der Betrachtungsrichtung ab. Wenn Du die Leistungsdichte am Strahler kennst, weißt Du auch die Strahlungsenergie in Abstand x, ohne dass beim Zurückrechnen eine gefährliche Zunahme auftreten könnte, oder anders ausgedrückt: Allein aus der exponentiellen Abnahme einer Größe lässt sich nicht auf den absoluten Wert an der Quelle schließen.
Aber Du hast natürlich Recht: quadratische Abnahme ist hier falsch, aber linear ist sie auch nicht. Ich betrachte die Fläche als unendliche Anzahl von Punktquellen.

 

Was ist daran "neu"? Das hat man schon vor 50 Jahren gebaut, mit allen Vor- und Nachteilen. Ich bin mir aber sicher, wenn man sucht, dann wird sich herausstellen, dass schon die Römer oder Griechen die Wandheizung erfunden haben (also nicht die Schweizer).

Gruß
Ralf

 

Du bist aber nicht von einem exponentiellen (was ebenso falsch wäre), sondern von einem quadratischen Zusammenhang ausgegangen. Und 1/(x*x) steigt nun mal über alle Grenzen, wenn x gegen 0 geht.

Niemand behauptet, dass die Leistungsdichte in diesem Fall linear abnehmen würde. Und auch wenn Du vor einer unendlich großen Wand stehst, die gleichmäßig mit Punktstrahlern bedeckt ist, so würdest Du trotzdem unabhängig vom Abstand immer dieselbe Strahlungsleistung abbekommen. Das liegt einfach daran, dass zwar die Leistung, die Du von einem einzelnen Punktstrahler bekommst (um in Deiner Vorstellungswelt zu bleiben), mit dem Abstand quadratisch runtergeht, gleichzeitig aber die Zahl der Punktstrahler im selben Raumwinkel quadratisch mit dem Abstand zunimmt. Die Quadrate heben sich weg und übrig bleibt eine Konstante .

 

Würde diese Annahme nicht voraussetzen, dass die (flächige) Quelle eine gerichtete Strahlung emittiert? oder bin ich jetzt völlig neben der Spur. Ich glaube ich muss mir das erst einmal aufzeichnen....Du machst es aber immer so kompliziert.

Gruß
Ralf

 

Mit gerichteter Strahlung funktioniert es gerade nicht. Es ist auch nicht kompliziert, sondern nur ein bisschen Geometrie. Und es funktioniert in jeder Dimension (d.h. Hyperraum), wenn der Emitter eine Ebene (bzw. Hyperebene) in diesem Raum ist.

Weil Du es bist, hier nochmal die exklusive Anleitung zum Malen: Dazu empfielt sich ein zweidimensionaler Hyperraum, ersatzweise ein Blatt Papier. Darauf malst Du eine Hyperebene, also eine Gerade. Die belegst Du nun gleichmäßig mit ThomasMDs Punktquellen. Nun such Dir einen Beobachterpunkt und zeichne eine Gerade durch den Beobachterpunkt, der die Emitterfläche/-linie schneidet. Zeichne eine weitere Gerade durch den Beobachterpunkt und die Emitterfläche und zähle die Punktquellen zwischen den Schnittpunkten. Verschiebe nun den Beobachterpunkt entlang einer der beiden Geraden, bis er den doppelten Abstand von der Emitterfläche hat. Zeichne durch den neuen Beobachterpunkt wieder eine Gerade, die parallel zur anderen Geraden ist, so dass derselbe (Raum-)winkel eingeschlossen wird, und Du wirst feststellen, dass der zweite Beobachter die doppelte Anzahl Punktquellen im selben Raumwinkel sieht.
Würdest Du jetzt einwenden, dass wegen dem quadratischen Abstandsgesetz bei doppeltem Abstand nur ein Viertel der Leistung jeder Quelle beim Beobachter ankommt und sich somit trotz Verdoppelung der Anzahl der Quellen im Sichtfeld die Leistung, die der Beobachter im gezeichneten Raumwinkel sieht, halbiert hätte, so hättest Du übersehen, dass das quadratische Abstandsgesetz in zwei Dimensionen zu einem 1/r-Verhalten mutiert. Die Leistung jeder Quelle hat sich aus Sicht des Beobachters also nur halbiert und alles passt wieder zusammen.
Letzteres kann man sich leicht verdeutlichen: das quadratische Abstandsgesetz kann man sich herleiten, indem man eine Quelle mit einer Kugelschale umgibt (Es muss eine Punktquelle sein, denn nur um eine solche passt jede, auch die kleinste Kugelschale). Die gesamte Emission muss wegen der Flußerhaltung durch diese Schale gehen, deren Oberfläche mit dem Quadrat des Radius skaliert (4*pi*r² halt), d.h. der Fluß pro Fläche (also die Leistungsdichte, wenn Du so willst) geht mit dem Kehrwert, also mit 1/(r*r). In zwei Dimensionen wird aus der Kugelfläche ein Kreis, durch den der Fluß durch muß, und aus der Kugelfläche wird der Umfang des Kreises, also 2*pi*r. Oder anders gesagt, die Leistungsdichte skaliert mit 1/r. QED. Alles klar?

Das kann man auch alles nachrechnen, indem man über die entsprechenden Flächen bzw. Linien integriert, aus den Punktquellen werden dann emittierende Flächen- bzw. Linienelemente, und man kann die Winkel mitnehmen. Ändert aber nichts am Ergebnis. Entscheidend ist nur, dass die emittierende Fläche den ganzen Sicht-Raumwinkel ausfüllt.

 

Oh Gott, mein Studium ist schon verdammt lang her.
Hätte mich wohl doch nicht mit einem Physiker einlassen sollen.

Ein letzter Versuch:
Du schreibst

"Entscheidend ist nur, dass die emittierende Fläche den ganzen Sicht-Raumwinkel ausfüllt."

Aber genau das genau tut doch eine Wandfläche in einem Wohnzimmer nicht?

 

Mit der Verdopplung der Anzahl der Punktquellen hatte ich kein Problem, so weit hatte ich das schon verstanden. (ja, ab und zu habe ich auch aufgepasst. )

Was mich beschäftigt hat, war die Überlegung, ob nun von einer homogenen Fläche ausgegangen wird oder ob man das Modell der Punktquellen überhaupt heranziehen kann. Bei Punktquellen stelle ich mir zuerst einmal idealisierte Kugelstrahler vor die mit einem Abstand x auf der Fläche gleichmäßig verteilt sind. Das Bild mit der Kugelschale, mich interessiert wohl eher nur die mir zugewandte Halbschale, setzt voraus, dass sich die einzelnen Strahler nicht gegenseitig beeinflussen. Mache ich dann x sehr klein, dann dürfte die Voraussetzung für eine homogene Fläche erfüllt sein.

So, und jetzt kommt der Punkt an dem ich gegen eine Wand laufe, und warum ich auch den vielleicht falsch gewählten Begriff der gerichteten Strahlung benutzt habe.
Betrachte ich die Kugel mal vereinfacht in 2 Dimensionen, also einen Kreis, dann wird sich dieser Kreis durch die o.g. gegenseitige Beeinflussung verändern. Hinzu kommt, und jetzt wären wir wieder bei einer Wandheizung, dass die Fläche nicht ideal Wärme emittieren kann, sprich auf der Rückseite haben wir ja eine Wand in der sich die Wärme anders ausbreitet als nach vorne in Richtung Betrachter bzw. Luft.
Was passiert nun? Aus meinem Kreis wird vereinfacht gesagt eine Ellipse, wobei der Strahlerurpunkt auf der x-Achse aus dem Zentrum wandert. Nehme ich an, dass der Strahlerurpunkt fix ist, dann richte ich die Strahlung. Ich vermute, deswegen hast Du geschrieben, dass es bei gerichteter Strahlung gerade nicht funktioniert.

So, und jetzt sollte ich noch irgendwie die Kurve zu einer praktischen Wandheizung kriegen......

Gruß
Ralf

 

Hach ja ... und in der Praxis ist alles gar nicht so spektakulär und aufregend wie sich das immer liest.
Zieht man von den Werbeversprechungen 80% ab, ist man sicherlich noch angelogen genug.

Eine Wandheizung als Zusatzheizfläche sorgt für eine milde Wärme ....

Eine Wandheizung als alleinige Heizfläche ist ein Fitzelchen wärmer ....

Alles gar nicht so aufregend wie sich das immer liest und jede Art der Heizfläche hat so ihre eigenen Problemchen und Eigenheiten.

DIE glücksehligmachendeallinclusivsuperduperrundumsorglos Heizfläche gibts halt auch noch nicht.

Mit geht die Strahlung ziemlich irgendwo vorbei ... eine angenehme Wärme muss der Remmel machen, dann ist schon alles gut .... und hat sich .... ganz unspektakulär und unaufgeregt ... Landeilösung eben.

Gruß
Achim Kaiser

 

Eine Wandheizung macht hauptsächlich an den Außenwänden Sinn. Nur dort wo die Außenwände nicht ausreichen, um den Wärmebedarf zu decken oder ein höheres Behaglichkeitsgefühl erreichen möchte (Sitzgruppen...), sollte man auch Innenwände mit belegen.

 

hier sehe ich gar keine andere Möglichkeit, als auch Innenwände zu belegen. Diese sollten aber zumindest etwas dämmend sein, damit benachbarte Räume nicht unbeabsichtigt und zu viel mitgeheizt werden.

Die Frage der Bodenbeläge (und ob Estrich oder nicht) haben Sie noch nicht beantwortet (oder habe ich es überlesen?): Welchen Fußbodenaufbau bekommen Sie?