Die dezentrale Hallenheizung

intelligente Energienutzung in der Industrie/ Gewerbe
 

Anwendungsberechnungen und Einsatzbeispiele

Seiteninhalt:
- unterschiedliche Hallenheizsysteme
- Beispielrechnung - wann lohnt sich das Helios IR-A Prinzip?
- Berechnung der LED Industrie Beleuchtung 
- Sinn und Unsinn modularer Trennwand Systeme

WIE DIE WÄRMEÜBERTRAGUNG FUNKTIONIERT

Wärme in Hallen und Werkstätten kann man im wesentlichen auf dreierlei Art und Weise übertragen:

KONVEKTIONSWÄRME
Die Wärme wird durch die von einer Wärmequelle erwärmten Luft oder mitgeführt. Es entsteht eine Erwärmung der Wasserteilchen in der Luft. Bekannte Nachteile sind die aufsteigende Wärme in Richtung Hallendecke, wenig Effektiv bei schlechter Isolation oder Zugluft und die relativ hohen Energiekosten da stets das gesamte Hallenvolumen erwärmt werden muss, ob nötig oder nicht.

STRAHLUNGSWÄRME INFRAROT C
Die meisten Hallenheizungen in der heutigen Zeit bestehen aus Infrarotstrahler IR-C. Meistens Gas betrieben oder über Fernwärme oder Blockheizkraftwerk. Infrarot C sind langwellige Wärmewellen und werden auch Dunkelstrahler oder Langwellenstrahler genannt. Infrarot C kann unser Auge (bis ca. 780 nm) nicht mehr sehen, wohl aber die unteren Wärmewellen der Strahler und somit leuchten Infrarot C Strahler für uns entweder dunkelrot oder gar nicht. IR-C Strahler können in sehr vielen Fällen auch Sinn machen, immer dann wenn ich eine Halle ganz flächig erwärmen muss oder über eine niedrige Deckenhöhe und sehr guter Isolation verfüge. Umso länger die Wärmewelle desto größer ist der Konvektionsanteil (Wasserteilchen in der Luft nehmen Wärme auf), Verlustwärme entsteht durch den thermodynamischen Aufstieg der Wärme zur Hallendecke..  

STRAHLUNGSWÄRME INFRAROT A
Infrarotstrahler A (IR-A) machen dann am meisten Sinn wenn man nur bestimmte Zonen in einem Bereich erwärmen muss oder wenn man Bereiche nur zeitweise erwärmen muss. Durch die Kurzwellentechnik hat man die Vorteile das die Luft dazwischen nicht  mit erwärmt werden muss und die Wärme sofort nach dem Einschalten zur Verfügung steht. Nach dem Ausschalten ist der Bereich auch relativ schnell  wieder kalt wird und es entsteht keine Verlustenergie durch Wärme die keiner mehr benötigt. Man kann ganz gezielt und nur wenn nötig heizen. Durch andere Heizsysteme ist es oft erst kurz vor Feierabend warm. IR-A Strahler funktionieren auch bei sehr schlechten Isolationen und auch in Außenbereichen im kalten Winter. Nicht geeignet sind Infrarot A Strahler für die ganz flächige Erwärmung einer großen Halle (Berechnungsformeln weiter unten). 

Unsere Helios Infrarotstrahler nutzen genau dieses dritte Prinzip: Sie erwärmen direkt die Menschen und Gegenstände, auf die sie ausgerichtet sind, nicht aber die umliegende Luft. Aus diesem Grund ist ihr Wirkungsgrad so hoch.
Die Wärme kann ohne Verluste auf bestimmte Bereiche ausgestrahlt werden.
 

Emissionsspektrum von Helios Electric Infrared IRK

 

Beispiel Hallenheizung:

Halle Grundfläche 60 x 20 Meter, Deckenhöhe 8 Meter
Ergibt 1200 m² Bodenfläche und 9600 m³ Hallenvolumen

Isolationswert der Wände U-Wert = 1,2 (entspricht einer 40 cm Vollziegelwand)

Die Heizungsanlage ist so berechnet das bei einer Außentemperatur von -10° C eine Innentemperatur von +18° C erreicht werden.

Errechneter Wärmebedarf (Wärmeverlustleistung) der Halle: 146 KW
 
Unsere Beispielhalle wird folgendermaßen genutzt:
6 Arbeitsplätze Versand/ Verpackung auf 50 m²
2 Arbeitsplätze Werkstatt/ Wartung aufgeteilt auf 2 x 25 m²
Lagerfläche 1100 m²

Heizkosten pro Stunde:

Infrarotstrahler mit Langwellentechnik (IR-C)
Gas Heizungsanlage (z.B. Infrarotstrahler IR-C): 146 KW/ h
Gaspreis (Industrie): 0,08 Euro pro KW/ h

11,68 Euro/ Stunde

Helios Infrarotstrahler mit Kurzwellentechnik (IR-A)

Versand/ Verpackung
2 x Helios SP 2 Horizontal (EHT2-40) mit 2 x 2 KW

Werkstatt/ Wartung
2 x Helios SP 2 Vertikal (EHTV2-40) mit 2 x 2 KW

Gesamtleistung Industrie Kurzwellenstrahler: 16 KW/ h

Strompreis (Industrie): ca. 0,20 Euro pro KW/ h

3,20 Euro/ Stunde


Ersparnis Energiekosten: 72 %

Bei großen Hallen die durchgängig und vollflächig geheizt werden müssen macht es bei heutigen Energiepreisen nicht viel Sinn über eine strombetriebene Hallenheizung nachzudenken, es sei denn man verfügt über eine Photovoltaikanlage oder andere Stromerzeuger.
Habe ich aber eine  
Halle oder Werkstatt die nicht vollflächig beheizt werden muss, sondern nur Teilbereiche, oder ich benötige nur temporär für bestimmte Bereiche eine Heizung, dann kann man mit der Kurzwellentechnik der Helios Infrarotstrahler eine Menge Energie einsparen. 
 
Anhand folgender Formel können Sie selber berechnen ob für Sie Einsparungen möglich sind:
 
Hallenvolumen (in m³)
______________________________________

Erwärmungsfläche (in m²) x Hallenhöhe (in m)

 

Liegt der errechnete Wert bei 3 oder darüber kann eine Umrüstung auf IR-A sehr viel Sinn machen.