Licht, Akustik, Heizen, Kühlen mit einem vorgefertigten Deckensystem

Innovation

Die Heiz-, Kühldecke ohne Taupunktabschaltung

Vier Raumklimalösungen in einem Klimasegel

Heiz-, Kühldecke ohne Taupunktabschaltung

HCL-Flächenlicht für Arbeitsplätze

Vorgefertigt für die serielle Sanierung

Die Heiz-, Kühldecke ohne Taupunktabschaltung

Tauwasser 1 - Innovation

Nachhaltig und gesund kühlen in Lebens- und Arbeitsstätten. Ohne Zugluft, Geräusche, mit hoher Kühlleistung und unabhängig vom Raumklima.

Das ermöglicht die Technologie der taupunktUNanbhängigen Heiz-, Kühldecke von interpanel.

Im Gegensatz zu konventionellen Kühlflächen, bei denen die Raumluft in Kontakt mit der Kühlfläche steht, passiert dies bei interpanel nicht. Vor der gekühlten Fläche ist eine für Wärmestrahlung im Bereich von 1-50 µm transparente Spezialmembran, welche die Wärmetransportmechanismen von Konvektion und Strahlung trennt.

Dadurch kommt die feuchte Umgebungsluft und Dampf nicht an die Kühlfläche. Somit kondensiert die Luft nicht aus.

Im Resultat bleibt der Wärmeabtransport über Wärmestrahlung erhalten und kühlt so den Raum angenehm und gleichmäßig ab.

Das Prinzip ist weltweit patentiert. interpanel ist exklusiver Lizenznehmer der Fraunhofer-Gesellschaft*.

Overath Waermebildkamera Deckenkuehlung 01 450x600 - Innovation

interpanel macht Luft-Klimaanlagen zur Raumkühlung überflüssig.

Luft-Klimaanlagen haben in vielen Bereichen komfortable Lebens- und Arbeitsräume erst möglich gemacht. Das zugrunde liegende Prinzip, die Raumluft über ein Kühlregister zu führen und damit zu entfeuchten und abzukühlen, ist schon über 100 Jahre alt. Aufgrund des Klimawandels wird der Bedarf an Raumklimatisierung zukünftig exponentiell zunehmen.

Problematisch ist aber, dass durch den hohen Energiebedarf, komfort- und hygienische Herausforderungen Luft-Klimaanlagen in vielen Bereichen nur zu einem unzureichenden und potenziell gesundheitsgefährdenden Raumklima führen.

„Mendell studied the health effects of air conditioning systems while with the U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory. He says worsening asthma problems and allergies are two health issues that can stem from contaminated AC units. He also mentions an ominous-sounding phenomenon: sick building syndrome. International Journal of Epidemiology, TIME

Heiz-, Kühlsegel für die stille Temperierung

Als Alternative kommen Flächenkühlsysteme infrage. Diese führen die Raumwärme über kühle Oberflächen und daher im Wesentlichen über Wärmestrahlung ab. Der wesentlich kleinere Anteil findet über Konvektion statt.

Herausforderung Taupunktkontrolle

Alle bisher im Markt verfügbaren konventionellen Flächenkühlsysteme stoßen insbesondere im Sommer an die physikalisch bedingte Leistungsgrenze – die Taupunkttemperatur. Wie an einem kalten Glas Limonade fällt an den gekühlten Kühldecken, oder Kühldeckensegeln Tauwasser aus.

Meist geschieht dies zuerst am Vorlaufrohr des Raumes. Technische Möglichkeiten sind eine Erhöhung des Vorlauf-Temperaturniveaus, wodurch aber bis zu 100 % der Kühlleistung verloren geht.

Statt der üblichen 80 W/m2 stehen so im realen Betriebsfall, 0 W/m², oder reduzierte 15-20W/m2 zur Verfügung. In der Folge wird es schnell zu heiß am Arbeitsplatz und im Raum.

Auch im internationalen Umfeld, mit anderen Komfortbedürfnissen als in Mitteleuropa, konnten so nur unzureichende Ergebnisse erzielt werden. Wenn die Kühldecke bzw. Kühlsegel mit Vorlauftemperaturen unterhalb der Taupunkttemperatur der Umgebungsluft weiter betrieben wird, kommt es zum Tauwasserausfall. In der Folge „tropft es von der Kühldecke“. Dieser mit konventionellen Kühldeckensystemen bekannte Zustand limitiert die Anwendungspotenziale auf vielfältige Weise.

Alle konventionellen Flächenkühlsysteme, Kühlsegel und Kühldecken unterliegen der Taupunktproblematik. Daher funktionieren diese insbesondere in der Bestandsnachrüstung und im Zusammenspiel mit natürlicher Lüftung im mitteleuropäischen Sommer nicht. Für die Planung kann daher auch nicht die nach DIN EN 14240 geprüfte und „erwartete“ Kühlleistung angesetzt werden. Die niedrige realisierbare Kühlleistung kann im Sommer – und im Zusammenspiel mit natürlicher Lüftung eine nur geringe, oder keine Kühlleistung erbringen. Das führt in der Folge zu erheblichen Beeinträchtigungen und potenziell teuren Nachrüstungen.

Die Problematik verschärft sich, da in Deutschland zahlreiche Gebäude im gewerblichen Bereich, in den nächsten Jahren energetisch und raumklimatisch saniert werden müssen. Aufgrund des Klimawandels, dem notwendigen Arbeitsschutz bei Hitze im Büro und der Erhaltung eines gesunden Raumklimas, ist der Einbau einer Kühlung zunehmend unverzichtbar.

Diese Herausforderungen lassen sich mit dem national und international ausgezeichneten Deckensystem von interpanel sicher und zuverlässig bewältigen.

Vorteile

  • keine Abschaltung der Kühlung bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur
  • Vorlauftemperaturen bis 6 °C, typisch 8-12 °C für optimale Systemeffizienz und Leistung
  • integriert HCL-LED-Licht & hochabsorbierende Akustik
  • Leistungsstarke Raumkühlung ohne Zugluft, Konvektion und Geräusche
  • wartungsfrei
  • geräuschlos
  • sehr hohe Kühlleistung schon ab 21 °C Raumtemperatur
    • > 136 W/m² bei 26 °C Raumtemperatur
    • > 206 W/m² (Klimaleuchte mit LED)
    • > 106 W/m² bei 21 °C Raumtemperatur
  • direkte Abführung der Leuchten-LED-Abwärme im System
  • betriebssicher im Sommerklima
  • kombinierbar mit natürlicher Lüftung
  • unabhängig geprüft nach aktuell geltenden Normen

Flächenkühlsysteme arbeiten überwiegend mit dem natürlichen Wärme-Strahlungsaustausch von Oberflächen. Wärme emittierende Oberflächen geben mehr Wärmestrahlung an kühle Oberflächen ab, als diese zurücksenden. Dadurch „strahlt“ eine warme Hautoberfläche mit ca. 30 °C auf eine gekühlte Fläche mit z.B. 16 °C und gibt so dauerhaft Wärme ab. In der Folge fühlt es sich kühl an. Die Wärmeabgabe des Menschen über Wärmestrahlung funktioniert ohne Luftbewegung und repräsentiert bis zu 60 % der abgegebenen Wärme des Menschen.

Wie funktioniert die taupunktunabhängige Kühldecke?

Bei konventionellen Kühlsegeln, bzw. Flächenkühlsystemen steht die Wärme aufnehmende Kühlfläche in direktem Kontakt mit der Umgebungsluft. Durch jahrelange Entwicklung in Zusammenarbeit mit renommierten Forschungsinstitutionen und Unternehmen gelang es einen Systemaufbau und Polymer zu entwickeln, welches hoch-transparent für Wärmestrahlung ist. Das Polymer wird vor die gekühlte Fläche gespannt. Gleichzeitig ist es dicht gegenüber Wasserdampfdiffusion. Dadurch kommt die feuchte Umgebungsluft nicht an die gekühlte Fläche und kann nicht auskondensieren.

Im Ergebnis bleibt die sichtbare Oberfläche warm, fühlt sich aber kühl an. Die Wärmstrahlung dringt durch das Polymer auf die durch einen Wasserkreislauf gekühlte Oberfläche und führt die Wärme von den Personen und aus dem Raum ab. Das interpanel Heiz-, Kühlsegel mit Licht & Akustik sorgt so für ein rundum gesundes und angenehmes Raumklima.

Auszug der Veröffentlichungen

  1. Revisiting radiant cooling: condensation-free heat rejection using infrared-transparent enclosures of chilled panels

    Eric Teitelbaum, Adam Rysanek, Jovan Pantelic, Dorit Aviv, Simon Obelz, Alexander Buff, Yongqiang Luo, Denon Sheppard & Forrest Meggers
     (2019) Revisiting radiant cooling: condensation-free heat rejection using infrared-transparent enclosures of chilled panels, Architectural Science Review, 62:2, 152-159, DOI: 10.1080/00038628.2019.1566112
    Princeton University, School of Architecture, USA, University of British Columbia, Vancouver, School of Architecture, CAN, University of California, Berkeley, Center for the Build Environment, USA, Interpanel GmbH, Germany, Princeton University, Andlinger Center for Energy and the Environment, USA
  2. Fraunhofer Institut für Bauphysik
  3. Springer Professional
  4. Innovative Technologies for Market Leadership: Investing in the Future, Springer Nature Switzerland AG
  5. „A fresh (air) look at ventilation for COVID-19: Estimating the global energy savings potential of coupling natural ventilation with novel radiant cooling strategies Dorit Aviv 1Kian Wee Chen 2Eric Teitelbaum 2 3Denon Sheppard 4Jovan Pantelic 5 6Adam Rysanek 4Forrest Meggers 2
  6. Cooling without Air Conditioning: Membrane-Assisted Radiant Cooling for Expanding Thermal Comfort Zones Globally

Die zuverlässige, individualisierbare, stille, wartungsfreie und hygienische Hochleistungskühlung über Kühlsegel und Heiz-, Kühldeckensysteme wird mit interpanel auch in tropischen Klimazonen erstmals möglich. Im Vergleich zur Klimaanlage, welche innerhalb der Norm-Komfortgrenzen nur ca. 25 % der Kühlleistung der akustisch wirksamen Klimaleuchte von interpanel erreichen kann und für bis zu 60 % Unzufriedenheit sorgt, steht jetzt ein an den natürlichen Prinzipien orientiertes Hochleistungssystem als Kühlsegel, oder integriertes Heiz-, Kühldeckensystem mit circadianem HCL-LED Licht und hoher akustischer Absorption zur Auswahl.

Vorteile

  • zugluftfrei, wartungsfrei, hygienisch
  • nur 15-35 % belegte Deckenfläche
  • angenehme zonale Kühlung/Heizung
  • All-in-one Heiz- Kühldecke mit Licht und Akustik
  • im System bilanziell über >200 W/m² Kühlleistung realisierbar
  • >80 % verfügbare Kühlleistung schon ab 22 °C
  • keine Abschaltung der Kühldecke bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur
  • individuelle zonale Temperaturregulation nach persönlichen Bedürfnissen
  • problemlos mit natürlicher Lüftung, bzw. als Kühldecke mit Fensterlüftung kombinierbar

Heiz- Kühldecke mit vier Raumklimalösungen in einem Deckensystem

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LICHT

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AKUSTIK

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HEIZEN

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KÜHLEN

Die taupunktunabhängige Heiz-, Kühldecke mit Licht & Akustik ist die neue Generation Klimadecke. Speziell entwickelt für neue und bestehende Gewerbeimmobilien.

Bisher wurden für Arbeitsplatzbeleuchtung, Akustik, Heizung und Kühlung separate Einzellösungen geplant und verbaut.

Um Bauprozesse zu verschlanken, vereinfachen und wirtschaftlicher zu agieren, kombiniert die interpanel Heiz-, Kühldecke die vier wesentlichen raumklimatischen Bedürfnisse in einem modularen, vorgefertigten Deckensegel.

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Die Klimaleuchte sorgt in diesen Büros für die Arbeitsplatzbeleuchtung, Heizung, Kühlung und gute Akustik.
Die Klimaleuchte sorgt in diesen Büros für die Arbeitsplatzbeleuchtung, Heizung, Kühlung und gute Akustik.

Das modulare Deckensystem wurde speziell für bestehende und neue Gebäude im Gewerbe-Immobilienbereich entwickelt.

Herausforderung Sanierung im Bestand

Eine maßgebliche Herausforderung besteht in der Sanierung bestehender Gebäude. Denn zahlreiche Gebäude sind bereits gebaut, müssen aber oft zügig oder im laufenden Geschäftsbetrieb raumklimatisch ertüchtigt werden.

Bestehende Gebäude haben den großen Vorteil, keine oder nur sehr geringe neue CO₂-Emissionen für die Neuerrichtung zu verursachen. Enge Terminpläne und individuelle Anpassungen von raumklimatischen Systemen, wie z.B. von zentralen Klimaanlagen mit großen Lüftungskanälen, sind in der Planung und Ausführung aufwendig, oft zeitintensiv und daher auf den gesamten Bauprozess und Lebenszyklus betrachtet, sehr teuer.

Im Gegensatz dazu steht die modulare Heiz-, Kühldecke mit Licht und Akustik von interpanel für höchste Flexibilität und Nachhaltigkeit. Das Deckensystem verlagert die auf der Baustelle üblicherweise notwendigen Prozesse in eine kontrollierte Produktionsumgebung. Dort wird definierten Bedingungen das Deckensystem hergestellt, fortlaufend geprüft und kommissioniert.

Das innovative Heiz-, Kühlsegel mit HCL-LED-Licht und Akustik eignet sich daher optimal für die Nachrüstung im Bestand. Als einziges taupunktunabhängiges Heiz-, Kühldeckensystem lässt es sich problemlos mit natürlicher Lüftung, bzw. Fensterlüftung, oder rein mechanischer Lüftung kombinieren.

Die interpanel GmbH ist Hersteller des innovativen Deckensystems (Made in Germany). Die multifunktionalen Heiz-, Kühldecken mit Licht und Akustik erreichen so eine perfekte Prozesssicherheit und Qualität. Durch die Vorfertigung wird mit minimalem Zeitaufwand die Installation auf der Baustelle ermöglicht. Folglich erhöht sich die Ausführungsqualität und Geschwindigkeit der Umsetzung. Als Resultat wird für Installationsbetriebe und den Bauherren die Wirtschaftlichkeit durch multifunktionale Systembauteile maßgeblich erhöht.

Zusammengefasst

    • modular komplett vorgefertigte Heiz-, Kühldecken mit Licht und Akustik für eine zügige Installation
    • bewährte hydraulische Steck-Kupplungen
    • nahezu staubfreie Montage
    • vier raumklimatische Lösungen mit einer Installation
      • circadianes HCL-LED Licht incl. Steuerung
      • hochwirksames Akustiksegel
      • Infrarot – Deckenheizung
      • stilles taupunktunabhängiges Kühlsegel in einem Deckensystem
    • ansprechende Deckenspiegel

Die thermisch aktivierte Heiz-, Kühldecke mit Licht wird von einem umlaufenden Aluminium-Profilrahmen eingefasst. Durch die umlaufenden Profilnuten werden die voneinander getrennten Rahmen des Heiz- und Kühlsegel und des Trägerrahmens miteinander verbunden.

Die Profilnuten dienen zur Aufnahme der innovativen und hochwertigen Seilabhängung und Anbauteile. Diese gewähren eine höchstmögliche Flexibilität in Funktion und Design. Das vorgefertigte Aluminium-Verbundsystem wird anschließend als installationsfertiges Deckensegel mit allen zum Betrieb notwendigen Bauteilen direkt auf die Baustelle geliefert.

Zur Installation werden Seilabhänger an der Raumdecke befestigt und das Deckensegel abgehangen (Variante: Pendel), bzw. eingefasst (Variante: Deckeneinbau).

Die Segel sind doppelt so lang wie breit und lassen sich in eine Richtung endlos verlegen.

Das modulare interpanel-Deckensystem benötigt durch die Vorfertigung keine Schweiß- oder Lötarbeiten und signifikant weniger Bohrungen zur Befestigung der Deckensegel bzw. Klimasegel aufgrund des geringen Deckenbelegungsgrades.

Auf der Baustelle können derartige Prozesse mit individuellen Bohrpositionen zu hohen Bauschäden und hohem Koordinierungsaufwand und Schnittstellenproblematiken führen. Alle Systemkomponenten bei interpanel sind ab Werk mehrfach auf Druck geprüft. Die nahezu werkzeuglose und schnelle Montage gewährleistet daher einen optimalen Bauablauf.

Vorteile

  • Komponenten sind vorkonfektioniert, verschweißt und vormontiert
  • minimaler Installationsaufwand ohne Schweiß- oder Lötarbeiten
  • umlaufende Profilnuten für flexible Montagesituationen
  • zügige und staubfreie Montage
  • Rückbaubar im Bedarfsfall bzw. Umzug oder Umnutzung
  • mehrfach druckgeprüfte Konstruktion und
  • zertifizierte Komponenten

Kühlendes HCL-LED-Flächenlicht. Für Arbeitsplätze.

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Die Klimaleuchte ist ein multifunktionales Deckensegel. Die Leuchtfläche heizt, kühlt, leuchtete und ist gleichzeitig akustisch absorbierend. Damit wird die Fläche an der Decke optimal genutzt. Für die Reduzierung eines zusätzlichen Wärmeeintrages in den Raum, sind die LEDs direkt an die Heiz-, Kühlfläche angebunden.

Im Heiz- und Kühlfall werden die LEDs so aktiv gekühlt und immer im Temperaturoptimum betrieben. Zusätzlich wird die entstehende Wärme direkt aus dem Raum abgeführt.

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Klimaleuchte in einem Küchenbereich
Die Klimaleuchte sorgt in diesem Cafe-Bereich für die Kühlung, Heizung, Beleuchtung und gute Akustik.

Neueste LED- und Lichtsteuerungen schaffen eine neue Qualität der natürlichen Beleuchtung von Lebens- und Arbeitsstätten. Dem natürlichen Verlauf der Sonne und unserem biodynamischen Rhythmus folgend bildet die interpanel Klimaleuchte und Akustikleuchte das natürliche Helligkeits- und Farbtemperaturspektrum in einzigartiger Weise ab. Ein stufenloser Wechsel ist von warmen Lichtfarben mit 3000 K – bis zu kaltweißen mit 6500 K Lichttemperatur möglich. Durch die Nachbildung circadianer Beleuchtung wird nachweislich die Zufriedenheit und Aktivität positiv beeinflusst.

„Eine solche Komplettlösung benötigt etwa 30 Prozent mehr Energie als ungeregelte, nicht farbveränderliche Beleuchtungsanlagen mit LEDs. Im gleichen Maß stieg in Hamburg allerdings die Produktivität der Mitarbeiter: Sie sind konzentrierter und fühlen sich motiviert.“ Quelle

Human-centric-lighting (HCL)

„Die Menschen entwickelten sich über Millionen Jahre hinweg in Einklang mit ihrer natürlichen Umgebung. Gutes Licht ist aber nicht nur Voraussetzung für gutes Sehen, sondern steuert auch unsere „innere Uhr„. Die volle Dynamik des Tageslichts lässt sich nicht auf die künstliche Beleuchtung übertragen. Zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen belegen inzwischen aber, dass eine an der Natur orientierte Beleuchtung Wohlbefinden und Motivation steigert.“ Quelle

Neutralweiß und 500 lx als Standard für einen guten Arbeitsplatz?

Insbesondere ältere Menschen benötigen aufgrund der vorhandenen Linsentrübung mehr als nur den normativen Mindeststandard von meist „500 lx am Arbeitsplatz“. Unsere Klimaleuchte kann daher von 0 bis über 2000 lx pro Farbkanal am Arbeitsplatz schaffen. Damit wird auch bei schwierigen Arbeiten und individuellen Bedürfnissen Sicherheit und Konzentration unterstützt.

Vorteile

  • circadiane und tageslichtnahe HCL-Beleuchtung
  • multifunktionale Heiz-, Kühldecke mit Licht & Akustik
  • große Lichtfläche für optimale biologische Wirkung
  • diffuse, gleichmäßige und blendfreie Raumausleuchtung
  • individuell einstellbare Lichtstärke und Farbe
  • flickerfrei
  • stufenlos dimmbar
  • integrierte Präsenz- und Bewegungssensorik
  • integrierte Lichtsensorik
  • Steuerung über:
    • App via Bluetooth
    • Kabel- und batterielose Funkschalter
    • kabelgebundene Taster

Das mit marktführenden Kooperationspartnern entwickelte neue LED-System wird direkt auf der Heiz- und Kühlfläche installiert. Im Zusammenspiel mit optischen Komponenten und der einzigartigen Oberfläche wird eine gleichmäßige Flächenausleuchtung erreicht.

Wir legen besonderen Wert auf hochqualitative Marken-LED’s von führenden Herstellern. Damit wird eine maximale Lebensdauer, Leuchtkraft und Leistung über den langen Betriebszeitraum sichergestellt. Das interpanel LED-System ist in der Klimaleuchte verbaut und wird durch externe Netzteile und Steuerungssysteme angesprochen. Die integrierte Kühldecke mit Licht & Akustik gewährleistet im Bedarfsfall eine einfache Wartung aller Komponenten.

Das LED-System ist reversibel mit dem Leuchtenkörper verbaut und kann auch komplett getauscht werden um einen ökonomischen und ökologischen Lebenszyklus sicherzustellen.

Mit dem speziellen Aufbau und der Kombination von Leuchtmittel und aktiver Kühlung wird eine maximale Lebensdauer der LED Komponenten erreicht. Das Flächenlicht überzeugt durch seine hohe Leuchtkraft und den innovativen Aufbau, welcher ein individualisierbares am Menschen orientiertes Lichtklima schafft.

Die Abwärme der Leuchte wird direkt dem Heizkreis zugeführt, oder vom Kühlkreislauf abgeführt. Dadurch muss die Leuchtenabwärme nicht der Raumwärmelast hinzugerechnet werden. Die kann in einigen Fällen die notwendige Kühlleistung um bis zu 30 % reduzieren.

Vorteile

  • alle lichttechnischen Komponenten sind reversibel
  • hohe Systemeffizienz
  • aktiv gekühlte LED’s für maximale Lebensdauer ohne Wärmeeintrag
  • sehr hohe Beleuchtungsstärken möglich
  • individuelle Nutzereinstellungen
  • App-Steuerung via Bluettooth
    • Einzelleuchten oder Gruppenweise
  • Flexibel und sehr einfach zu programmieren und zu steuern
  • Komplette Sensorik mit Tageslichtzyklus, Bewegung und Präsenz und Helligkeitsabgleich
  • Optional nur ein Stromanschluss zur LED-Versorgung zur Steuerung notwendig (kein Systembus)
  • Batterielose Raumbedienelemente mit allen Funktionen möglich
    • einfachste Installation

Live Webinare

interpanel® informiert über das System und weitere spannende Inhalte der Branche in regelmäßigen Live Webinaren.

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