Hajo Simons
Die Kühllast ist eine wichtige Kennzahl u. a. für die Berechnung und Auslegung von Klimaanlagen in Wohnhäusern, Gewerbebetrieben und industriellen Anlagen.
In diesem Ratgeber gehen wir ausführlich auf die Bedeutung der Kühllast ein und erläutern, warum die Berechnung der Kühllast wichtig ist. Zudem zeigen wir auf, wie Sie die Kühllast berechnen können und welche Kosten bei der Beauftragung eines Profis anfallen.
Was ist die Kühllast?
Die Kühllast ist ein Maß dafür, wie viel Kühlleistung benötigt wird, um einen Raum oder eine Anlage auf eine bestimmte Temperatur zu kühlen und diese Temperatur zu halten. Sie wird in der Regel in Kilowatt (kW) oder British Thermal Units pro Stunde (BTU/h) gemessen. Die Kühllast eines Raumes hängt von verschiedenen Faktoren ab – darunter der Raumgröße, der Art der Nutzung, der Außentemperatur, der Isolierung sowie der internen Wärmequellen.
In Wohnhäusern beispielsweise hängt die Kühllast von der Anzahl der Bewohner, den elektrischen Geräten, Beleuchtung und der Wärmeabgabe durch Aktivitäten wie Kochen ab. In industriellen Anlagen sind es oft Maschinen, Produktionsprozesse und die Anwesenheit von Mitarbeitern, die die Kühllast beeinflussen.
Abgrenzung der Kühllast zur Wärmelast
Die Kühllast eines Gebäudes ist nicht mit der Wärmelast zu verwechseln. Die Wärmelast – teilweise auch als Wärmegewinn bezeichnet – bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der Wärme in ein Gebäude übertragen oder in ihm erzeugt wird. Genau wie die Kühllast können die Wärmegewinne in fühlbare und latente Wärmegewinne unterteilt werden, die durch Leitung, Konvektion und Strahlung entstehen können.
Die thermophysikalischen Eigenschaften von Wänden, Böden, Decken und Fenstern, die Beleuchtungsleistungsdichte (LPD), die Dichte der Steckdosenlast, die Bewohnerdichte und die Effizienz der Geräte spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Ausmaßes der Wärmegewinne in einem Gebäude. Das ASHRAE-Grundlagenhandbuch bezieht sich auf die folgenden sechs Arten des Eintritts von Wärmegewinnen:
- Sonneneinstrahlung durch transparente Oberflächen
- Wärmeleitung durch Außenwände und Dächer
- Wärmeleitung durch Decken, Böden und Innentrennwände
- Wärmeerzeugung im Raum durch Bewohner, Beleuchtung und Geräte
- Energieübertragung durch direkte Raumlüftung und Eindringen von Außenluft
- Sonstige Wärmegewinne
Darüber spielt die Wärmeentzugsrate eine wichtige Rolle. Man bezeichnet damit die Rate, mit der die Wärme tatsächlich durch die Kühlgeräte aus dem Raum abgeführt wird. Wärmegewinne, Wärmeentzugsrate und Kühllasten sind aufgrund thermischer Trägheitseffekte oft nicht gleich.
Die Wärme wird in der Gebäudemasse und in den Einrichtungsgegenständen gespeichert, wodurch sich der Zeitpunkt verzögert, zu dem sie zu einem Wärmegewinn wird und von den Kühlgeräten abgeführt werden kann, um die gewünschten Innenraumbedingungen aufrechtzuerhalten. Ein weiterer Grund ist die Unfähigkeit des Kühlsystems, die Trockentemperatur und die Luftfeuchtigkeit konstant zu halten.
Warum ist die Berechnung der Kühllast so wichtig?
Die Berechnung der Kühllast ist entscheidend, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Kühlsystemen zu ermitteln und die Systeme entsprechend zu dimensionieren. Eine unzureichende Kühlleistung kann zu unangenehmen Raumtemperaturen führen, während überdimensionierte Kühlsysteme unnötig hohe Energiekosten verursachen.
Durch eine genaue Berechnung der Kühllast können Sie die optimale Größe bzw. Leistung Ihres Kühlsystems ermitteln und die Betriebskosten minimieren. Zudem trägt dies zum Umweltschutz bei, indem der Energieverbrauch durch ein optimal abgestimmtes System entsprechend reduziert wird.
Kühllast berechnen – So geht’s
Die Berechnung der Kühllast erfordert zunächst eine genaue Analyse der Faktoren, die sie beeinflussen. Dazu gehören die Wärmegewinne durch Sonneneinstrahlung, die Wärmeabgabe von Personen und Geräten, die Wärmeübertragung durch Wände, Fenster und Dächer sowie die Außentemperatur. Es gibt verschiedene Methoden zur Kühllastberechnung – u. a. die Handberechnung, die Verwendung von Software oder die Beauftragung eines Fachmanns.
Bei der Handberechnung werden die genannten Faktoren manuell erfasst und zusammengeführt. Dies erfordert umfassendes Wissen und Erfahrung in der Gebäude- und Anlagentechnik. Für präzise Ergebnisse ist oft die Unterstützung durch eine spezielle Software empfehlenswert, welche die Berechnung vereinfacht und beschleunigt. Alternativ können Sie auch einen Ingenieur oder ein spezialisiertes Unternehmen beauftragen, um eine genaue Kühllastberechnung durchzuführen.
Wenn Sie lediglich einen ersten Anhaltswert haben möchten, empfiehlt sich folgende Kühllastberechnung-Faustformel:
- Raumfläche (in qm) x 60 (bei guter Dämmung und wenig Sonneneinstrahlung)
- Raumfläche (in qm) x 80 (bei mittlerer Dämmung und normaler Sonneneinstrahlung)
- Raumfläche (in qm) x 100 (bei wenig Dämmung und hoher Sonneneinstrahlung)
Was kostet eine Kühllastberechnung vom Profi?
Die Kosten für eine Kühllastberechnung hängen von verschiedenen Faktoren ab – z. B. von der Größe des zu kühlenden Raums oder der Industrieanlage, der Komplexität des Projekts und der Region, in der sich das Objekt befindet. Je nach Berechnungsart, Voraussetzungen und Umfang können Sie mit Kosten von einigen hundert bis hin zu mehreren tausend Euro rechnen.
Die Eigenberechnung ist hier fast immer am günstigsten, sollte aber nur von Personen mit ausreichenden Kenntnissen durchgeführt werden. Generell gilt: Die Investition in eine Berechnung der Kühllast ist oft rentabel, da sie Ihnen hilft, zukünftige Energiekosten zu reduzieren und die Lebensdauer Ihres Kühlsystems zu verlängern.
Fazit
Die Kühllast ist ein entscheidender Faktor für den Komfort und die Wirtschaftlichkeit von Räumen und Anlagen. Ihre Berechnung ist unerlässlich, um die richtige Kapazität der eingesetzten Kühlsysteme zu berechnen und somit die notwendigen Energiekosten zu minimieren. Sie können diese (mit ausreichenden Fachkenntnissen) entweder selbst durchführen, eine Software verwenden oder einen Fachmann mit der Berechnung beauftragen. Wie auch immer – das Geld für eine solche Berechnung ist gut angelegt. Langfristig schon sie Ihren Geldbeutel und leistet einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz.
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