Kaltlufteinfall - Kaltluftsee

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

Quelle: Heizkonvektor.de Eine kalte Luftschicht am Boden eines Raumes bezeichnet man als Kaltluftsee. Diese Luftschicht (Kaltluftsee) bildet sich durch Kaltlufteinfall und/oder schlechte Wärmedämmung eines Fußbodens. Sie schränkt die Behaglichkeit durch das Empfinden von kalten Füßen ein. Auch eine undichte Gebäudehülle kann zur Bildung eines Kaltluftsees führen. Ein Kaltlufteinfall entsteht, wenn warme Raumluft sich an kalten Oberflächen, so z. B. an Fenstern, Außenwände, abkühlt. Da kalte Luft schwerer ist als warme Luft, sinkt sie zu Boden. Sie führt dabei zu einer ungünstigen Luftströmung, die aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit nicht messbar ist. Sie wird nur als unbehaglich empfunden.

Durch diesen Kaltlufteinfall kommt es auch zur Ausbildung von kalten Luftschichten am Boden eines Raumes. Die Ursache für kalte Oberflächen ist eine unzureichende Wärmedämmung oder Fenster mit schlechtem U- bzw. g-Werten.. Dem Kaltlufteinfall kann man auch durch eine konvektive Aufwärtsströmung warmer Luft aus Heizkörpern bzw. Heizflächen oder besserer Wärmedämmung entgegenwirken.

Aber auch undichte Einströmöffnungen von dezentralen Lüftungssystemen, Dunstabzughauben, externe Verbrennungsluftöffnungen und Dachlüfter können einen erheblichen Kaltlufteinfall verursachen.

Veralterte Maßnahme gegen den Kaltlufteinfall Quelle: Zehnder Heizkörper AG

Unterflurkonvektoren

Die Norminnentemperatur ti eines Raumes wird etwa zu 50 % von der Luft- und zu weiteren 50 % von der mittleren Oberflächentemperatur der Raumumfassungsflächen tF,m gebildet.

Je niedriger die Außentemperatur ta und je größer der Wärmedurchgangskoeffizient der Wand Uw, oder des Fensters UF, desto niedriger ist auch die Oberflächentemperatur auf der Raumseite dieser Bauteile.

Untertemperaturen einer Wand / eines Fensters in Abhängigkeit von der Außentemperatur ta und dem Wärmedurchgangskoeffizienten U Maximale Luftgeschwindigkeit ta = –12 °C, ti = + 22 °C Quelle: SHKwissen Die Oberflächentemperatur tF berechnet sich nach folgendem Ansatz: Der spezifische Wärmestrom vom Raum zum Fenster oder zur Wand beträgt: q1 = ai (ti - tF) Der Wärmestrom vom Raum nach außen beträgt: q2 = U (ti - ta) Beide Wärmeströme sind gleich: q1 = q2 Daraus folgt: ai (ti - tF) = U (ti – ta) ai . t1 – ai .tF = U (ti – ta) tF = ai . ti – U(ti – ta ) / a Beispiel: Wie groß ist die Oberflächentemperatur tF auf der Innenseite eines Fensters? für ti = 20 °C, ta = –10 °C, U = 1,5 W / (m2K), ai = 8 W / (m2K) tF = 8 . 20 – 1,5 (20 + 10) / 8 tF = 107,5 / 8 tF = 14,4°C Somit beträgt die Temperaturdifferenz deltat = ti - tF bezogen auf ti = 20 °C deltat = 20 - 14,6 = 5,4 K (Untertemperatur) Die Geschwindigkeit der nach unten gerichteten Luftströmung nimmt mit sinkender Oberflächentemperatur und Höhe der Außenwand bzw. der Fensterfläche zu.

Luftstrommessung - Strömungsvisualisierung

Strömungsprüfer für Luft, mit Gebläseball, Röhrchen und Gummikappen Strömungsprüfer Dräger Flow-Check Strömungsprüfer Dräger Flow-Check-Set Quelle: Drägerwerk AG & Co. KGaA, Lübeck Rauchpatronen eignen sich besonders gut, um Luftströmungen im nicht mehr messbaren Bereich (< 0,05 m/s) darzustellen. Diese werden in der Klima-, Lüftungs- und Schornsteintechnik eingesetzt. Besonders bei dem Nachweis eines Kaltlufteinfalls von kalten Außen- und Fensterflächen, der oft als störend bei Fußbodenheizungen empfunden wird. Smokedec-Rauchpatronen erzeugensind einen wirbelnden Rauch, der bei der Überprüfung von Klima- und Lüftungsanlagen und bei der Suche nach Leckstellen in Kanalsystemen eingesetzt wird. Der Rauch ist völlig ungiftig, enthält kein Oel und hat die gleiche Dichte wie die umgebende Luft. Dadurch kann das natürliche Steigen und Fallen von Luftströmungen beobachtet werden. Die Patronen ergeben eine ausreichende Menge Rauch, der kontinuierlich an die Luft abgegeben wird. So lassen sich auch Luftbewegungen bei kleinsten Geschwindigkeiten sicher verfolgen. Die Röhrchen in dem Dräger-Strömungsprüfer enthalten ein mit Schwefelsäure imprägniertes poröses Trägermaterial. Nach Öffnen der Glasspitzen wird mit Hilfe eines kleinen Gebläseballs Luft durch das Röhrchen gedrückt. Mit dem Wasserdampfgehalt der Luft bildet sich dabei ein stark verdünntes Schwefelsäureaerosol, das als weißer Rauch an der Austrittsöffnung des Röhrchens deutlich sichtbar wird. Dieser Rauch wird von der Luftströmung getragen, da sich dessen spezifisches Gewicht nur unwesentlich von dem der Luft unterscheidet. Der Strömungsprüfer kann mehrfach verwendet werden und wird bis zum nächsten Einsatz mit den mitgelieferten Gummikappen verschlossen. Mit der Nebelwolke, die mit dem Strömungsprüfer Dräger Flow-Check erzeugt wird, werden auch die kleinsten Luftströmungen sichtbar gemacht. Ein kleines Heizelement im Kopf des Gerätes erhitzt ein speziell entwickeltes, höher-molekulares Alkoholgemisch, das sich in einer Patrone befindet. Beim Austritt kondensiert das entstehende Gas zu einem Nebel. Nach dem jeweiligem Einsatzfall werden per Knopfdruck einzelne, kleine Nebelwolken oder durch das permanente drücken oder feststellen des Knopfes ein kontinuierlicher Nebel erzeugt. Die Flüssigkeitsmenge einer Patrone reicht, um etwa drei Minuten lang kontinuierlich Nebel zu erzeugen. Quelle: Drägerwerk AG & Co. KGaA, Lübeck Strömungsprüfer Dräger Flow-Check

Wandströmungen lassen sich auch mittels aufgeklebter Wollfäden relativ einfach sichtbar machen. Hier gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten:

Woll- und Garnfäden:

Je nach Strömungsgeschwindigkeit werden Fäden aus Nähgarn oder Wolle auf die Oberfläche des Messbereiches geklebt. Die Fäden können sehr einfach und schnell an jeder beliebigen Stelle angebracht werden und ermöglichen eine Strömungsvisualisierung auch über größere Gebiete.

Fluoreszierende dünne Fäden:

Dünne Nylonfasern werden mit einem UV-Farbstoff getränken und auf die Messoberfläche geklebt. Während sich die einzelnen Fasern in Strömungsrichtung ausrichten, werden sie mit einem UV-Stroboskop zum Fluoreszieren gebracht, wodurch die Strömung sehr gut sichtbar wird. Das Anbringen der sehr filigranen Fasern ist jedoch deutlich aufwendiger als bei Woll- oder Garnfäden. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass sich die Nylonfasern nicht statisch aufladen.

Am besten kann man die kleinsten Luftbewegungen an Spinnweben sehen. Nur sind diese wohl eher selten an der richtigen Stelle :>))

Auch in Gebirgstälern können sich Kaltluftseen ausbilden, wenn sich bei windschwachen und austauscharmen Wetterlagen kalte Luft ansammelt und die Kaltluft nicht durch ein Seitental abfließen kann. Einige Alpentäler weisen z. B. genau eine solche kesselförmige Gestalt auf, so daß dort im Winter innerhalb solcher Kaltluftseen bisweilen sehr tiefe Temperaturen auftreten können (bis unter -52 °C). Quelle: meteocom >

Funtensee - der Kältepol in Deutschland

Frost im Hochsommer - Wo Österreich am kältesten ist

Kaltluftseen in der Schweiz

Thermische Behaglichkeit

Auslegungskriterien für thermische Behaglichkeit

Neue Klimazonen in Deutschland, Änderung der Regeln für die thermische Behaglichkeit?

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