Im fünften Schritt der Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen“ werden wir die Volumenströme der jeweiligen Heizkörper berechnen.
Inhaltsverzeichnis
Grundlagen zur Berechnung des Volumenstroms
Um den Volumenstrom eines Heizkörpers zu ermitteln, benötigen wir die Heizkörperleistung 
, die Dichte von Wasser 
, die spezifische Wärmekapazität von Wasser 
und die Temperaturspreizung 
. Die Formel zur Volumenstromberechnung ist folgende:
![\[ \boxed{\dot V=\frac{\dot Q} {\rho \cdot c \cdot \Delta\vartheta}} \]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/core/ql-cache/quicklatex.com-5e297ed275fd8a117792eb270f8272b7_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Folgende Daten sind dazu gegeben:
- Heizkörperleistung:
in ![[W]](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns='http://www.w3.org/2000/svg'%20viewBox='0%200%2029%2020'%3E%3C/svg%3E "Rendered by QuickLaTeX.com")
- spezifische Wärmekapazität:
- Dichte:
- Temperaturspreizung bei 75/55:
![[W]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/core/ql-cache/quicklatex.com-a09e3af8e250a3ef49f6f1cc633c12e3_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Beim Kürzen der gegebenen Einheiten ergibt sich für den Volumenstrom folgende Einheit:
![\[ \boxed{\dot V=\frac{W \cdot kg \cdot K \cdot l}{Wh \cdot kg \cdot K} = \frac{l}{h}} \]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/core/ql-cache/quicklatex.com-6c6a3af20706763fb8b2723112efbedf_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
In manchen Formelsammlungen wird die Formel etwas vereinfacht dargestellt. Es findet sich darin der Faktor 0,86 wieder. Der Faktor 0,86 beinhaltet die Konstanten der spezifische Wärmekapazität sowie der Dichte von Wasser und wird wie folgt berechnet:
![\[ \boxed{\frac{kg \cdot K \cdot l} {1,16 Wh \cdot 1kg} = 0,86 \frac{K \cdot l}{Wh}} \]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/core/ql-cache/quicklatex.com-127bdf0a9e6e232dbef8015e718f1c2c_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Die vereinfachte Formel wird dann wie folgt dargestellt:
![\[ \boxed{\dot V= 0,86 \cdot \frac{\dot Q} {\Delta\vartheta}} \]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/core/ql-cache/quicklatex.com-5ea67a095adc3d1a07c3595aa50c0853_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Beispielrechnung für den Volumenstrom
In dieser Beispielrechnung werde ich den Volumenstrom für den Heizkörper Nr. 1 im Vorraum des Beispielgebäudes berechnen.
Wichtig: Da wir mit der Durchführung des hydraulischen Abgleichs neben der Verbesserung der hydraulischen Gegebenheiten auch Energie sparen wollen, werden wir in den meisten Fällen anstelle der Heizkörperleistung
die Volumenströme berechnen.
Dies hat folgenden Grund: Die überwiegende Anzahl der Heizkörper ist in dem sanierten Beispielgebäude weit überdimensioniert (Vergleich Raumlast und installierte Heizkörperleistung – siehe Schritt 4). Würden wir mit den überdimensionierten Heizkörperleistungen rechnen, würden wir den Räumen mehr Energie zuführen als diese benötigen. Nur bei den Heizkörpern mit vergleichbarer Leistung rechnen wir mit der berechneten Heizkörperleistung.
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Beispielrechnung Heizkörper Nr. 1 – Vorraum
Gegeben:
- Raumheizlast =
- Heizkörperleistung =
bei 75/55/22 - Temperaturspreizung:
bei 75/55/22Berechnung:
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![\[ \boxed{\dot V= 0,86 \cdot \frac{630 W} {20K}= \underline{\underline{27,09\frac{l}{h}}}} \]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/core/ql-cache/quicklatex.com-190ffeb2badbb6254eff6d0abd17acb7_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Für Heizkörper Nr. 1 ergibt sich in dem 6 m² großen Vorraum ein Volumenstrom von 
. In Abbildung 1 findet ihr die Übersicht der berechneten Volumenströme für die einzelnen Heizkörper.
Übersicht der Volumenströme fürs Beispielgebäude
- *1 – Im Wohnzimmer habe ich die Raumlast von
auf beide Heizkörper aufgeteilt (jeweils ). - *2 – Im Büro habe ich mit einer Raumtemperatur von
gerechnet. Dies ergab eine Heizkörperleistung von .
auf beide Heizkörper aufgeteilt (jeweils 
).
gerechnet. Dies ergab eine Heizkörperleistung von 
.Update 03.02.2014:
Der Volumenstrom für den Heizkörper 11 im Gästezimmer (Raum 10) ist nicht in Abbildung 1 eingezeichnet: Raumlast 
, Volumenstrom 
.
Fazit
Mit den berechneten Volumenströmen können wir nun die Voreinstellwerte für die voreinstellbaren Heizkörperventile ermitteln. Dies werde ich euch für verschiedene Ventilhersteller im nächsten Schritt der Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen“ zeigen. Falls ihr Fragen, Anregungen oder Kritik habt, nutzt die Kommentarfunktion.
Übersicht zur Serie “Hydraulischen Abgleich selber machen”:
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Beispiel an einem Einfamilienhaus
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 1: Grundlagen
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 2: Heizlastberechnung
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 3: Datenaufnahme
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 4: Berechnen der Heizkörperleistung
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Korrektur: Fußbodenheizung oder Fußbodenerwärmung?
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 5: Volumenstrom berechnen
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 6: Voreinstellung der Heizkörperventile
- Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 7: Heizungspumpe berechnen
Zugehörige Beiträge außerhalb der Beispielserie:
- Was ist ein hydraulischer Abgleich?
- Wie funktioniert ein Thermostatventil?
- Berechnung von alten Heizkörpern im Bestand
- Kosten für einen hydraulischen Abgleich berechnen
WICHTIG: Bevor ihr mit der Durchführung des hydraulischen Abgleichs beginnt, weise ich euch darauf hin, dass die hier geschilderten Arbeitsweisen auf meinen persönlichen Erfahrungen und Gedankengängen basieren. Das Ausprobieren und das Implementieren der beschriebenen Vorgehensweisen erfolgt ausschließlich auf eigene Verantwortung und Gefahr. Ich übernehme keine Verantwortung. Weiterhin empfehle ich euch die berechneten Werte immer von einem Fachhandwerker oder einem Ingenieurbüro prüfen zu lassen. Denn auch wenn der hier beschriebene Weg einfach erscheint, können sich immer wieder Rechenfehler einschleichen.
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Liebe Grüße! Euer Martin
Weiterführend Links und Quellen:
Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit
Wikipedia – Volumenstrom
Wikipedia – Strömungsgeschwindigkeit
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