Heizflächen

bei der Planung von Fußboden- oder Wandheizungen tauchen einige zusätzliche Fragestellungen auf:

  • wie hoch ist die Heizleistung?
  • wie hoch ist die Oberflächentemperatur?
  • wie groß ist der zusätzliche Wärmeverlust nach außen?
  • wie wirkt sich die erhöhte Bauteiltemperatur auf den Taupunkt bzw. Feuchteschutz aus?

Eingabe der Heizflächen

Tabellarische Eingabe: Ganz rechts im Eingabeformular finden Sie das Schichtenmenü welches einen Eintrag „Heizebene“ enthält:

Heizebene bearbeiten

In der grafischen Eingabe finden Sie die Schaltfläche „Heizebene“ in den „Schichteigenschaften“.

Ein Klick darauf zeigt das Fenster „Heizebene bearbeiten“ an.

Hier können Sie entweder die gesamte Schicht auf eine konstante Temperatur bringen (Klick auf „Ganze Schicht“), in der gewählten Schicht Heizungsrohre verlegen (Klick auf „Warmwassersystem“) oder die Heizebene wieder entfernen (Schaltfläche ganz rechts).

In letzterem Fall wird neben der mittleren Wassertemperatur auch die Rohrüberdeckung (Abstand Rohroberkante – Schichtinnenseite), der Rohrabstand (von Rohrmitte zu Rohrmitte) und der Rohrdurchmesser benötigt:

Heizebene bearbeiten

Sobald das Bauteil eine Heizebene enthält, werden folgende Berechnungsergebnisse dargestellt:

Effektiver U-Wert

Normalerweise gibt der U-Wert den nach außen gerichteten Wärmestrom durch ein Bauteil an (pro Quadratmeter und pro Temperaturdifferenz Raumluft-Außenluft). Durch die erhöhte Bauteiltemperatur vergrößert sich der Wärmestrom bzw. Wärmeverlust. Es liegt daher nahe, einen effektiven U-Wert anzugeben, der dem höheren Wärmeverlust Rechnung trägt.

Dies bedeutet:

  1. Der U-Wert eines Bauteils mit Heizfläche ist höher, als der U-Wert eines Bauteils ohne.
  2. Wenn Sie den U-Wert mit der Temperaturdifferenz Raumluft-Außenluft multiplizieren, erhalten Sie den korrekten Wärmeverlust nach außen, d.h. unter Berücksichtigung der höheren Bauteilinnentemperatur.

Heizleistung

Auf der Seite „U-Wert“ finden Sie die ungefähre Heizleistung des Bauteils. Bitte beachten Sie, dass die tatsächliche Heizleistung von folgenden Faktoren abhängt und deshalb im Rahmen des U-Wert-Rechners nur als Richtwert angegeben werden kann:

  • Ein Teil der Wärme wird per Konvektion direkt an die Raumluft abgegeben. Dies funktioniert relativ schlecht, wenn die Luft an der Heizoberfläche in Ruhe ist (Deckenheizung) und umso besser, je höher die Konvektion ist, d.h. je schneller die erwärmte Luft an der Oberfläche ausgetauscht wird. Dies wird teilweise durch unterschiedliche Wärmeübergangswiderstände für Fußboden / Wand / Decke berücksichtigt. Wie groß die Konvektion in einem Raum tatsächlich ist, hängt allerdings noch von vielen weiteren Faktoren ab (der Größe des Raums, der Anordnung der Fenster, der Lage weitere Heizebenen, größerer Einbauten, etc.).
  • Der andere Teil der Wärme wird per Wärmestrahlung übertragen. Dies funktioniert umso besser, je höher die Temperaturdifferenz zwischen der Bauteiloberfläche und den umliegenden bzw. gegenüberliegenden Oberflächen ist.

Diese Einflussfaktoren sind dem U-Wert-Rechner jedoch unbekannt. Auf eine exakte Modellierung dieser Effekte wird deshalb verzichtet und die Heizleistung wird auf Basis des Finite-Elemente-Verfahrens und effektiver Wärmeübergangswiderstände berechnet.

Oberflächentemperatur

Insbesondere bei Fußbodenheizungen ist die Oberflächentemperatur wichtig, da sie aus physiologischen Gründen im Aufenthaltsbereich nicht über 29°C liegen sollte.

6 Kommentare

  1. Guten Tag.
    Bezieht sich der effektive U-Wert auf einen bestimmten Moment/Zustand, oder beruecksichtigt er auch den Klimastandort/-verlauf, da ja bei unterschiedlichen Aussentemperaturen entsprechend angepasste Vorlauftemperaturen gefahren werden?

  2. Sie können die mittlere Wasser- oder Schichttemperatur frei wählen. Der effektive U-Wert bezieht auf diesen berechneten Zustand.
    Grüße
    Ralf Plag

  3. Yup, Danke für den Hinweis. Ich habe den Artikel gerade aktualisiert.
    Grüße
    Ralf Plag

  4. Muss nun der effektive U-Wert bei Fußboden mit Fußbodenheizung genommen werden um die Transmissionwärmeverluste zu berechnen?

    Den Keller würde man damit aufheizen.
    Zwichen OG un EG fände aber ein Gewinn im EG und ein Verlust im OG statt…. oder.

    Dadurch würde sich der Verlust von EG zu Keller doch wieder aufheben?

    Gruß
    Leonhard Körber

  5. Sehr geehrter Herr Körber,

    diese Rechnung geht leider nur zum Teil auf: Da es im Keller deutlich kälter sein dürfte als im EG unter der Decke, ist der Wärmeverlust in den Keller deutlich größer als der Wärmegewinn aus dem OG. Zumindest bei vergleichbarer Dämmung.

    Grüße
    Ralf Plag

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