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Heizkörper

Heizkörper sind Teile von Heizungsanlagen in Räumen und Gebäuden. Diese meist metallischen Hohlkörper werden als Radiatoren, Konvektoren oder auch Heizleisten bezeichnet und geben einen Teil der vom Heizmedium (meist Wasser, in Elektroradiatoren Öl) transportierten thermischen Energie an die Umgebung (meist Luft) ab, um die Raumtemperatur zu erhöhen.

Die meisten Heizkörper arbeiten bei der Wärmeübertragung zugleich nach dem Prinzip von Konvektionsheizung und Strahlungsheizung. Die abgestrahlte Wärmemenge steigt physikalisch bedingt mit ungefähr der vierten Potenz der absoluten Temperatur an (siehe Stefan-Boltzmann-Gesetz) und ist bei elektrischen Strahlungsheizungen oder auch bei dampfbetriebenen Heizungen höher. Ein höherer Strahlungsanteil bei niedrigeren Vorlauftemperaturen wird durch größere Strahlungsflächen erreicht.

Bezug zur Geothermie

Die Effektivität eines Heizkörpers (insbesondere die exergetische Effektivität) ist um so größer, je weniger die Vorlauftemperatur die angestrebte Zimmertemperatur übersteigt. Mit einer niedrigeren Heizkörpertemperatur nimmt der Strahungsanteil schnell ab (vierte Potenz) und auch die natürliche Konvektion durch Auftstieg der im und am Heizkörper erwärmten Luft geht stark zurück.

Bei einem aktiven (fremdbelüfteten) Heizkörper sind zusätzlich ein oder mehrere kleine Ventilatoren montiert (Fan-coils), um den Anteil der übertragenen Wärme zu erhöhen. Diese erzwungene Konvektion vergrößert die Wärmemengenabgabe. Damit sind bei gleicher Wärmemenge kleinere Heizkörper möglich. Beim Heizungsumbau werden die aktiven Heizkörper nicht größer sein, als die bisher verwendeten für hohe Vorlauftemperaturen ausgelegten Radiatoren.

Dem scheinbaren Nachteilen niedriger Vorluftemperaturen kann begenet werden durch:

Ersatz der Heizkörper durch Flächenheizungen
Größer dimensionierte Heizkörper
Aktive (künstlich belüftete) Heizkörper

Aktive Heizkörper

Die meisten Wärmepumpen arbeiten optimal bei einer mittleren Wassertemperatur (Vorlauftemperatur) von 45 °C. Heizkörper (Konvektoren) benötigen zum Heizen jedoch meist eine mittlere Wassertemperatur von 55°C. Deswegen muss die Leistung der Wärmepumpe erhöht werden, um die erforderliche Wassertemperatur zu erreichen - was kostentechnisch bedeutet, dass sich der Preis der erzeugten Wärme um ca. 25-30 % erhöht.

Andererseits ermöglichen Aktive Konvektoren, mit ihrem speziell angepassten Gebläse, dass durch einen effizienten Luftstrom mehr Wärme abgeführt werden kann als bei herkömmlichen Heizkörpern (konvektions- und strahlungsbasiert). Der Aktive ZKonvektor kann mit einer Wassertemperatur von etwa 35 °C betrieben werden. Diese Kombination senkt die Heizkosten um bis zu 50 % im Vergleich zur Option Wärmepumpe-Heizkörper.

Zusätzlich können Aktive Heizkörper leichter auch zum Kühlen genutzt werden.

Zusammengefasst:

Effizientes Heizen bei Heizwassertemperaturen ab 30 °C, effizientes Kühlen bei Kaltwassertemperaturen unter 20 °C.
Erhöhung der Effizienz und Reduzierung der Verluste des Heizsystems
schnelle Reaktion des Heiz-/Kühlsystems
einfache Nachrüstung
störungsfreier Betrieb und lange Lebensdauer
Variabilität der Ausführung - Boden-, Wand-, freistehende, Brüstungs-, Deckenvarianten
Heizen, Kühlen und Belüften
kompakte Abmessungen im Vergleich zu ansonsten auch möglichen Heizkörpern für diedrige Vorlauftemperature mit größeren Dimensionen.

Vorteile

Aktive Radiatoren können für die gleiche Wärmeabfuhr kleiner dimensioniert werden. Sie können von der Bauform her gleich sein mit den zuvor (mit hoher Vorlauftemperatur) verwendeten Heizkörper.

Nachteile

Geräusch und Vibrationen durch Lüfter. Durch moderne Lüfter (entwickelt zur Belüftung von Computern) sind moderne Lüfter nahezu unhörbar (< 8 dBA)
Ventilator verbraucht grundsätzlich elektrische Energie. Die Stromaufnahme moderne Computer-Lüfter ist alledings vernachlässigbar klein (1 W.)