Was ist Destratifikation?
Unter Destratifikation versteht man die Verringerung von Temperaturunterschieden zwischen verschiedenen Höhenebenen in einem Raum. In Gebäuden mit hohen Decken steigt warme Luft aufgrund ihrer geringeren Dichte natürlicherweise nach oben. Dadurch entstehen Temperaturschichten (Stratifikation), sodass es unter der Decke deutlich wärmer sein kann als im Aufenthaltsbereich. Durch die Destratifikation wird diese warme Luft wieder nach unten geführt und mit der kühleren Luft vermischt, wodurch sich die Temperatur gleichmäßiger im gesamten Raum verteilt. Diese Luftdurchmischung erfolgt mithilfe von Destratifikationsventilatoren, die auch als Deckenventilatoren bezeichnet werden.
Ein einfaches Beispiel ist ein Lagergebäude mit einer Raumhöhe von acht Metern. In Arbeitshöhe beträgt die Temperatur beispielsweise 18 °C, während unter der Decke 25 °C gemessen werden. Ein großer Teil der Wärme befindet sich somit an einem Ort, an dem sie kaum zum Komfort der Nutzer beiträgt. Durch die Destratifikation wird diese Wärme wieder in den Aufenthaltsbereich zurückgeführt.
Wie stark die Temperatur aufgrund der Stratifikation ansteigt, hängt maßgeblich von der Gebäudeart, der Raumhöhe, dem eingesetzten Heizsystem und der Luftzirkulation ab. In hohen Räumen ohne Destratifikation wird häufig von einem Temperaturanstieg von etwa 0,5 bis 1 °C pro Meter Raumhöhe ausgegangen. Dieser Wert ist für Lagerhallen, Sporthallen und Industriegebäude in der Regel realistisch. Mit einem gut ausgelegten Destratifikationssystem lässt sich dieser Temperaturgradient häufig auf weniger als 0,2 bis 0,3 °C pro Meter Raumhöhe reduzieren.
Destratifikation ist somit eine Technik, bei der sich unter der Decke angesammelte Warmluft gezielt im gesamten Raum verteilt wird. Das sorgt für eine gleichmäßigere Temperaturverteilung, verbessert den thermischen Komfort der Nutzer und erhöht gleichzeitig die Energieeffizienz des Gebäudes.
Welche Vorteile bietet die Destratifikation?Die Destratifikation ist besonders sinnvoll in hohen Räumen wie Lagerhallen, Produktionshallen, Sporthallen, Kirchen, Flughafenterminals und Atrien. Das Prinzip ist vor allem dann von Interesse, wenn die Raumhöhe mehr als etwa vier bis fünf Meter beträgt, der Raum beheizt wird und deutliche Temperaturunterschiede zwischen Boden und Decke bestehen.
Ein gut ausgelegtes Destratifikationssystem erhöht den thermischen Komfort, indem es für eine gleichmäßigere Temperaturverteilung sorgt. Gleichzeitig können erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden, da weniger Wärme über das Dach verloren geht. Darüber hinaus wird der Aufenthaltsbereich schneller und effizienter erwärmt.
Bei der Anwendung der Destratifikation sind jedoch einige Punkte zu beachten. So darf die Luft nicht mit zu hoher Geschwindigkeit nach unten geblasen werden, da dies Zugerscheinungen verursachen und den Komfort beeinträchtigen kann. Ebenso ist eine intelligente Regelung entscheidend. Destratifikation bietet nur dann einen Nutzen, wenn tatsächlich Temperaturunterschiede zwischen Boden und Decke bestehen, da auch die Deckenventilatoren selbst Energie verbrauchen. Der Stromverbrauch der Ventilatoren sollte daher geringer sein als die Heizenergie, die durch die Reduzierung der Temperaturschichtung eingespart wird.
Zur automatischen Steuerung werden deshalb häufig Temperatursensoren im Boden- und Deckenbereich installiert. Diese erfassen den Temperaturunterschied und schalten das System nur bei Bedarf ein. In niedrigen Räumen, wie Wohnungen oder Büros, sind die Temperaturunterschiede in der Regel gering, sodass auch das Energieeinsparpotenzial entsprechend kleiner ausfällt. Schließlich muss die Destratifikation sorgfältig auf die vorhandenen Heizungs- und Lüftungssysteme abgestimmt werden, damit sich die unterschiedlichen Luftströme nicht gegenseitig beeinträchtigen und das Gesamtsystem effizient arbeitet.
Sentera Destratifikationsregler DSCA8-DM
Der Sentera Destratifikationsregler DSCA8-DM ist eine intelligente HLK-Regelungslösung, die speziell entwickelt wurde, um die Temperaturverteilung in großen Räumen mit hohen Decken zu optimieren. Typische Einsatzbereiche sind Lagerhallen, Produktionsstätten, Logistikzentren, Sporthallen und gewerblich genutzte Gebäude. In diesen Umgebungen steigt warme Luft aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben und sammelt sich unter der Decke. Dadurch entsteht ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen dem oberen und unteren Bereich des Raumes. Dieses Phänomen wird als Temperaturschichtung (Stratifikation) bezeichnet und führt häufig zu Komforteinbußen sowie unnötig hohen Heizkosten.
Der Sentera Destratifikationsregler DSCA8-DM ist eine intelligente HLK-Regelungslösung, die speziell entwickelt wurde, um die Temperaturverteilung in großen Räumen mit hohen Decken zu optimieren. Typische Einsatzbereiche sind Lagerhallen, Produktionsstätten, Logistikzentren, Sporthallen und gewerblich genutzte Gebäude. In diesen Umgebungen steigt warme Luft aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben und sammelt sich unter der Decke. Dadurch entsteht ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen dem oberen und unteren Bereich des Raumes. Dieses Phänomen wird als Temperaturschichtung (Stratifikation) bezeichnet und führt häufig zu Komforteinbußen sowie unnötig hohen Heizkosten.
Der Regler löst dieses Problem, indem er kontinuierlich die Temperaturen auf zwei unterschiedlichen Höhen mithilfe von PT500-Temperatursensoren überwacht – ein Sensor wird im Deckenbereich, der andere in Bodennähe installiert. Die PT500-Sensoren sind in verschiedenen Gehäuseausführungen erhältlich:
Je nach Anwendung können für den Boden- und Deckenbereich unterschiedliche Sensorgehäuse verwendet werden. Die PT500-Temperatursensoren sind nicht im Lieferumfang des DSCA8-DM enthalten, sodass Sie die für Ihre Anwendung am besten geeignete Ausführung frei wählen können.
Anhand der gemessenen Temperaturdifferenz regelt der Controller automatisch die Drehzahl der angeschlossenen Deckenventilatoren. Steigt der Temperaturunterschied zwischen Boden und Decke, erhöht der Regler die Ventilatordrehzahl, um die unter der Decke gespeicherte Warmluft in den Aufenthaltsbereich zurückzuführen und gleichmäßig im Raum zu verteilen. Sobald sich die Temperaturen angeglichen haben, reduziert der Controller die Drehzahl der Ventilatoren automatisch. Dadurch wird ein energieeffizienter Betrieb sichergestellt und gleichzeitig ein angenehmes Raumklima geschaffen.
Deckenventilatoren mit EC-Motor
Der DSCA8-DM verfügt über einen analogen Ausgang, mit dem ein oder mehrere Deckenventilatoren mit EC-Motor angesteuert werden können. Der integrierte Regelalgorithmus passt die Ventilatordrehzahl automatisch an die gemessenen Temperaturverhältnisse an, ohne dass ein ständiges Eingreifen des Benutzers erforderlich ist. Dadurch wird ein optimales Raumklima aufrechterhalten und gleichzeitig der Energieverbrauch minimiert.
Der DSCA8-DM verfügt über einen analogen Ausgang, mit dem ein oder mehrere Deckenventilatoren mit EC-Motor angesteuert werden können. Der integrierte Regelalgorithmus passt die Ventilatordrehzahl automatisch an die gemessenen Temperaturverhältnisse an, ohne dass ein ständiges Eingreifen des Benutzers erforderlich ist. Dadurch wird ein optimales Raumklima aufrechterhalten und gleichzeitig der Energieverbrauch minimiert.
Darüber hinaus verfügt der DSCA8-DM über einen integrierten Thermostat. Sind Warmlufterzeuger oder Warmluftheizgeräte installiert, können diese über den Relaisausgang (Ein/Aus) angesteuert werden. Wird warme Luft im Bereich der Deckenventilatoren eingebracht, verteilen die Ventilatoren diese gleichmäßig im gesamten Raum. Dies sorgt für eine effizientere Wärmeverteilung, verbessert den thermischen Komfort und trägt zusätzlich zur Senkung der Heizkosten bei.
Deckenventilatoren mit AC-Motor
Für Deckenventilatoren mit AC-Motor überträgt der analoge Ausgang des DSCA8-DM die gewünschte Ventilatordrehzahl an einen externen Drehzahlregler. Der Destratifikationsregler kann mit folgenden Drehzahlregelungen kombiniert werden:
Deckenventilatoren mit AC-Motor
Für Deckenventilatoren mit AC-Motor überträgt der analoge Ausgang des DSCA8-DM die gewünschte Ventilatordrehzahl an einen externen Drehzahlregler. Der Destratifikationsregler kann mit folgenden Drehzahlregelungen kombiniert werden:
- Frequenzumrichter mit Analogeingang
- Stufenlose elektronische Drehzahlregler mit Analogeingang
- 5-Stufen-Transformator-Drehzahlregler mit Analogeingang
Neben seinen lokalen Regelungsfunktionen unterstützt der Controller die Modbus RTU-Kommunikation. Dadurch lässt sich der DSCA8-DM problemlos in Gebäudeleittechnik (GLT) sowie in moderne HLK-Regelungssysteme integrieren. In Verbindung mit einem kompatiblen Internet-Gateway und der SenteraWeb-Cloud-Plattform können Anwender die Anlage außerdem aus der Ferne überwachen und steuern. Dazu gehören unter anderem die Fernüberwachung des Betriebszustands, der Zugriff auf historische Messdaten, der Empfang von Alarmen und Benachrichtigungen sowie die Anpassung von Einstellungen – unabhängig vom jeweiligen Standort.
Durch die Reduzierung der Temperaturschichtung trägt der DSCA8-DM Destratifikationsregler maßgeblich zu einem höheren thermischen Komfort, einem geringeren Heizenergiebedarf und niedrigeren Energiekosten bei. Gleichzeitig unterstützt er einen nachhaltigeren Gebäudebetrieb. Besonders wirtschaftlich ist sein Einsatz in Gebäuden mit hohen Decken und hohen Heizkosten, in denen Temperaturunterschiede zwischen Boden und Decke dauerhaft auftreten.