Um die Wärmeleistung eines Heizungsrohres zu ermitteln sind die Systemtemperaturen und Spreizung zu ermitteln.
Im Heizsystem sind die Systemtemperaturen zu bestimmen. Dabei geht es um die Frage, wie hoch die Vor- und Rücklauftemperaturen der Heizungsanlage sein müssen, damit es im Haus ausreichend warm wird. Während diese bei Heizkörpern zum Beispiel 60 Grad Celsius im Vorlauf und 45 Grad Celsius im Rücklauf betragen, liegen sie bei Flächenheizsystemen deutlich niedriger. Wichtig für die Auslegung der Heizungsrohre ist hier die sogenannte Spreizung, also die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur, wichtig.
Heizwasserstrom:
Die Dimensionierung von Heizungsrohren richtet sich nach der Menge des Heizwasserstroms. Es gilt: Je mehr Wasser durch die Leitung strömt, desto größer muss der Durchmesser sein. Wie viel fließen muss, hängt von der benötigten Wärmemenge und der Spreizung ab. Folgende Gleichung gilt:
Massenstrom = Heizleistung / (Wärmespeicherfähigkeit von Wasser * Spreizung)
Rechenbeispiel: Soll ein Raum bei einer Spreizung von zehn Grad Celsius mit einer Leistung von 1,5 Kilowatt versorgt werden, ergibt sich ein Heizwasserstrom von rund 127,5 Kilogramm in der Stunde (128,5 kg/h = 1,5 kW * 3600 s/h / [4,19 kJ / (kg * K) * 10 K])
Wurde der Heizwasserstrom berechnet, so lässt sich nun der benötigte Rohrdurchmesser berechnen. Das Wasser darf nicht zu schnell fließen. Denn das hätte einen höheren Energieverbrauch durch den höheren Reibungsverlust und damit Druckverlust, sowie störende Strömungsgeräusche zur Folge. Für Heizungsrohre im Wohnbereich gilt dabei ein Grenzwert von etwa 0,2 bis 0,5 Metern pro Sekunde. Das Heizwasser sollte langsam und laminar durch die Leitungen strömen. Der nötige Durchmesser lässt sich über folgende Gleichung bestimmen:
Durchmesser = Wurzel aus [ (Volumenstrom Wasser * 4) / (Pi * Geschwindigkeit) ]
Beispiel: Strömt das Wasser mit 0,2 Metern je Sekunde durch die Rohrleitungen, ergibt sich ein Durchmesser von fünfzehn Millimetern (Wurzel [(0,128 m³/h * 4) / (3,14 * 0,2 m/s * 3.600 s/h)]
Die Hauptleitungen und auch die Steigleitungen der Heizungsrohre sollten einen Durchmesser von 26 Millimetern haben. Heizungsrohre, die an Heizkörper bis sieben Kilowatt Heizleistung angeschlossen werden, brauchen einen Durchmesser von 20 Millimetern. Heizungsrohre für Heizungen bis 3,5 Kilowatt kommen mit einem Rohrdurchmesser von 16 Millimetern aus.
Genauere Angaben finden Sie vor allem in vielen Tabellen der Rohrleitungsfirmen.
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