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Im fünften Schritt der Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen“ werden wir für jeden Heizkörper im Beispielgebäude den Volumenstrom berechnen. In den vorherigen Schritten zum hydraulischen Abgleich haben wir alle wichtigen Daten aufgenommen und können diese nun verarbeiten.
Tipp: Die wichtigsten Grundlagen zur Berechnung des Volumenstroms und weitere Beispielrechnungen findet ihr in meinem Beitrag „Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit„.
Inhaltsverzeichnis
Grundlagen zur Berechnung des Volumenstroms
Um den Volumenstrom eines Heizkörpers zu ermitteln, benötigen wir nur zwei Größen:
- Die Heizkörperleistung:
in Watt (W) aus der berechneten Leistung aus den vorherigen Berechnungen. - Die Temperaturspreizung bei 75/55:
= 20 K
in Watt (W) aus der berechneten Leistung aus den vorherigen Berechnungen.
= 20 KAus der spezifischen Wärmekapazität und der Dichte für Wasser wird der Faktor 0,86 gebildet. Beim Kürzen der Einheiten ergibt sich für den Volumenstrom die Einheit Liter pro Stunde (l/h). Die Herleitung für die Einheit und den Faktor findet ihr im Abschnitt 1.2 des Beitrags Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit.
Mit der nachfolgenden Formel können wir jetzt die Volumenströme berechnen.
![\[\boxed{\dot V= 0,86 \cdot \frac{\dot Q} {\Delta\vartheta}}\]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f20e4da90d622cd2d79031dc43f71810_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Beispielrechnung für den Volumenstrom von Heizkörper Nr. 1
In dieser Beispielrechnung werde ich den Volumenstrom für den Heizkörper Nr. 1 im Vorraum des Beispielgebäudes berechnen.
Tipp: 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 mit der berechneten Raumlast 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.
Hinweis: Bei der Installation einer Wärmepumpe in einem Bestandsgebäude muss die installierte Heizkörperleistung unbedingt mit der Raumheizlast verglichen werden, da eine Wärmepumpe bei niedrigeren Systemtemperaturen (zum Beispiel 55/45, 45/35, 35/30) effizienter läuft. Sollte die Raumheizlast größer sein als die Heizkörperleistung, müssen unterdimensionierte Heizkörper getauscht werden.
Gegeben:
- Raumheizlast
= 630 W - Heizkörperleistung = 781 W bei 75/55/22
- Temperaturspreizung: = 20 K
= 630 WBerechnung:
![\[\boxed{\dot V= 0,86 \cdot \frac{630 W} {20K} \approx \underline{\underline{27\frac{l}{h}}}}\]](https://cdn.haustechnikverstehen.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-0dc101d47af88c778351b46c7b05a77c_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Für Heizkörper Nr. 1 ergibt sich in dem 6 m² großen Vorraum ein Volumenstrom von 27 l/h. In Tabelle 1 findet ihr die Übersicht der berechneten Volumenströme für die einzelnen Heizkörper. Die rot markierten Wärmeströme wurden für die Berechnung der Volumenströme verwendet. Ihr könnt nun die Volumenströme für eure einzelnen Heizkörper berechnen und in eine Tabelle eintragen.
Übersicht der Volumenströme fürs Beispielgebäude
| Raum | HK Nr. | Raumlast | HK-Leistung (75/55/22) | Volumenstrom |
| Vorraum (EG) | 1 | 630 W | 782 W | 27 l/h |
| Toilette (EG) | 2 | 90 W | 391 W | 4 l/h |
| Waschraum (EG) | 3 | 130 W | 281 W | 6 l/h |
| Küche (EG) | 4 | 610 W | 610 W | 26 l/h |
| Wohnzimmer (EG) | 5 | 915 W* | 1502 W | 39 l/h |
| 6 | 915 W* | 1502 W | 39 l/h | |
| Flur (EG) | 7 | 380 W | 434 W | 16 l/h |
| Schlafen (OG) | 8 | 550 W | 1092 W | 24 l/h |
| Bad (OG) | 9 | 410 W | 758 W | 18 l/h |
| Büro (OG) | 10 | 990 W | 819 W | 35 l/h |
| Gast (OG) | 11 | 670 W | 1020 W | 29 l/h |
| Flur (OG) – NEU | 12 | 680 W | 680 W | 29 l/h |
* Im Wohnzimmer habe ich die Raumlast von 1.830 W auf beide Heizkörper aufgeteilt (jeweils 915 W).
Fazit
Mit den berechneten Volumenströmen können wir jetzt 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.
Im Folgenden findet ihr die Übersicht zur Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen“:
- Hydraulischer Abgleich – 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 zum hydraulischen Abgleich außerhalb der Serie:
Wichtig: Bevor ihr mit der Anleitung zum hydraulischen Abgleich beginnt, weise ich euch darauf hin, dass die hier geschilderten Arbeitsweisen auf meinen persönlichen Erfahrungen und meinen persönlichen 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 Fachbetrieb oder einem Ingenieurbüro prüfen zu lassen. Denn auch wenn der hier beschriebene Weg einfach erscheint, können sich immer wieder Rechenfehler einschleichen.
Viele Grüße! Martin
Weiterführende Links und Quellen:
Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit
Wikipedia – Volumenstrom
Wikipedia – Strömungsgeschwindigkeit
Titelbild: Das Titelbild habe ich mit Midjourney AI erstellt.
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