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Formeln: Heizkörper, Fußbodenheizung und Hydraulik

Übertemperatur, Heizkörperleistung bei anderen Temperaturen, Volumenstrom, Fußbodenheizung, elektrische Flächenheizung, Pumpe, k_v-Wert und Ventilautorität.

010203040500 %25 %50 %75 %100 %75/6555/4545/3535/30logarithmische Übertemperatur ΔT in KAnteil der NormleistungΦ / Φₙ = (ΔT / 49,8 K)ⁿ, n ≈ 1,3
Ein Heizkörper bringt bei 55/45 °C nur noch rund die Hälfte seiner Normleistung (75/65/20 °C). Heizkörperexponent n ≈ 1,3, Werte nach Hersteller; sinngemäß nach DIN EN 442.
GesuchtFormelGrößen und EinheitenBeispiel
Mittlere ÜbertemperaturΔϑ = ϑV + ϑR2 − ϑiV Vorlauf, R Rücklauf, i Raum55/45 °C, 20 °C → Δϑ = 30 K
Logarithmische ÜbertemperaturΔϑln = ϑV − ϑRln ϑV − ϑiϑR − ϑigenauer bei großer Spreizung55/45/20 °C → Δϑln = 29,7 K
Heizkörperleistung umrechnenΦ = Φn · (ΔϑΔϑn)nΦn bei 75/65/20 (Δϑn = 50 K), n ≈ 1,31000 W bei 30 K → Φ = 515 W
Volumenstrom im HeizkreisV̇ = Φc · ΔϑVRc = 1,163 Wh/(kg·K), V̇ in l/h1920 W, Spreizung 10 K → V̇ = 165 l/h
Fußbodenheizung: Wärmestromdichteq = 8,92 · (ϑF,m − ϑi)1,1q in W/m², ϑF,m mittlere Oberfläche26 °C Boden, 20 °C Raum → q = 64 W/m²
Fußbodenheizung: RohrlängeL = AVA + 2 · lZVA Verlegeabstand in m, lZ Zuleitung15 m², VA 0,15 m, lZ 5 m → L = 110 m
Elektrische FlächenheizungP = q · A; I = PUq in W/m²150 W/m² · 6 m² → 900 W, I = 3,9 A
Leistungsaufnahme der PumpeP = V̇ · ΔpηV̇ in m³/s, Δp in Pa1 m³/h, 300 hPa, η 0,25 → P = 33 W
Druckverlust am VentilΔp = (V̇kv)2Δp in bar, V̇ in m³/h0,4 m³/h, kv = 1,0 → Δp = 0,16 bar
Ventilautoritäta = ΔpVΔpV + ΔpNetzZiel a ≥ 0,5100 mbar Ventil, 100 mbar Netz → a = 0,5
Die Heizkörperleistung sinkt mit der Übertemperatur überproportional (Exponent n). Bei 55/45 °C liefert ein Heizkörper nur gut die Hälfte seiner Normleistung. Oberflächentemperatur der Fußbodenheizung im Aufenthaltsbereich höchstens 29 °C.

Quelle: DIN EN 442-2 (Heizkörper) und DIN EN 1264 (Flächenheizung) sinngemäß, Stand 2015 bzw. 2021; VDI 2073 (Hydraulik). Richtwerte für die Praxis, maßgeblich sind die gültigen Normen und Herstellerangaben.

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