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Temperaturdifferenz im Heizkörper

Hier können Sie die Temperaturdifferenz im Heizkörper berechnen lassen. Geben Sie dazu unten die Wärmeleistung des Heizkörpers, die spezifische Wärmekapazität sowie den Heizwasserstrom im Heizkörper an.

Wärmeleistung der Heizkörper [W]  
Spez. Wärmekapazität  
Heizwasserstrom im Heizkörper [kg/h]  

Heizkörper sind die Endpunkte einer Heizungsanlage. Sie werden durch den Heizkreislauf mit dem Heizmedium (zumeist Wasser) gefüllt und geben die thermische Energie an die Umgebung (meist Luft, bei Fussbodenheizungen den Boden) ab um dadurch die Raumtemperatur zu erhöhen. Hierbei lassen sich am Heizkörper unterschiedlich hohe Temperaturen feststellen. Dabei ist die Temperatur am Einlassventil am höchsten, da hier noch die Urspungswärme des Heizwassers vorhanden ist, da sie gerade erst in den Heizkörper eingströmt ist. Am Auslasventil ist die Temperatur am geringsten, da auf dem Weg dorthin die eigentliche Zweckerfüllung der Heizung erfolgt ist, nämlich die Abgabe der Wärme an die Umgebung.

Das abgekühlte Wasser wird in den Heizkreislauf zurückgeführt, um im Heizkessel erneut aufgewärmt zu werden um dann seinen Weg durch die Leitungen bis zum Heizkörper erneut aufzunehmen. Dieses Prinzip wird Konvektionsheizung oder Strahlungsheizung genannt. Heizkörper gibt es in verschiedenen Ausführungen, die sich vor allem durch ihre Form sehr unterscheiden. Während in früheren Jahren die Rippenheizungen aufgrund ihrer großen Oberfläche beliebt waren, gibt es jedoch heutzutage andere Modelle, die eine Stahlblech-Oberfläche haben oder auch aus Stahlrohren bestehen.

Letztere sind insbesondere im sanitären Bereich gerne genommen, da sie als Handtuchhalter und Handtuchtrockner zugleich dienen, platzsparend sind und modern aussehen. Durch die verbesserte Konzeption der Oberfläche und der Materialien wird im Gegensatz zu den altmodischen Heizungskörpern in Rippenform eine größere Konvektion - also Wärmeübertragung - sowie eine verringerte Vorlauftemperatur erreicht. Größere Konvektion also Wärmeübertragung bei gleicher Größe bedeutet im Umkehrschluss auch, daß die Heizkörper vom Umfang her auch kleiner werden können und somit dem Bestimmungsort (unter der Fensterbank, in Nischen etc) angepasst werden können.

Um die Temperatur in einem Raum beeinflussen zu können, sind neben dem Heizkörper zwei weitere Faktoren wichtig: Zum einen die bereits erwähnte Vorlauftemperatur als Grundlage zur Temperatur-Differenz zwischen Heizkörper und Umgebungsluft. Weiterhin ist die Durchflussmenge von entscheidender Bedeutung. Diese kann im Gegensatz zur Vorlauftemperatur für jeden Heizkörper individuell geregelt werden, nämlich am Thermostat selbst. Die Erhöhung der Durchflussmenge läßt den Raum schneller warm werden. Beide Faktoren beeinflussen die so genannte Heizkurve. Die Differenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur nennt man in diesem Zusammenhang die Spreizung der Heizkurve.

Berechnung der Temperaturdifferenz


Um die Temperaturdifferenz berechnen zu können, benötigen wir einige Parameter um die Formel aufstellen zu können. Dazu müssen wir wissen, wie die Wärmeleistung des betrachteten Heizkörpers ist. Diese sind den Herstellerangaben oder einschlägigen Tabellen zu entnehmen. Hierbei müssen wir unterscheiden, welche Vor- und Rücklauftemperaturen in unserem Heizkreislauf verwendet werden. Gängig sind 75 Vor- und 55 Rücklauf oder 55 Vor- und 45 Rücklauf. Die Wärmeleistung wird bei 20 Grad manifestiert. Weiterhin wird die spezifische Wärmekapazität des Trägermediums benötigt, in unserem Falle Wasser. Nehmen wir an, Wasser hat eine spezifische Wärmekapazität von 0,00116 kJ bei 20 Grad. Als letztes müssen wir de Durchflussmenge im Heizkörper wissen, genannt Heizwasserstrom. Die Rechenweg zur Berechnung lautet wie folgt: Die Temperaturdifferenz ist gleich dem Quotienten aus der Wärmeleistung des Heizkörpers und dem Produkt aus spezifischer Wärmekapazität mal Heizwasserstrom im Heizkörper. Als Formel ausgedrückt, in welcher die Temperaturdifferenz D genannt wrd, die Wärmeleistung W, die spezifische Wärmekapazität s und und der Heizwasserstrom H sieht das folgendermaßen aus:

D= W/(s*H)
Setzen wir nun Werte ein: D = 50 / (0,00116*170) so erhalten wir den Wert 9,86.

Setzen wir nun die Formel nur mit Maßeinheiten zusammen, so erhalten wir:
W*kg*K*h/kW*h*l = K

Es lassen sich Watt gegen Kilowatt, die Stunden gegen die Stunden und die Liter gegen die kg (weil ein Liter Wasser = 1 Kilo Wasser sind) wegkürzen und wir behalten die Maßeinheit K für die Temperatur übrig.

Benutzung des Rechners

Der online Rechner gibt uns drei Eingabefelder vor. Hier sind bereits die Maßeinheiten vorgegeben, so daß die nackten Zahlen eingegeben werden können, ohne verwirrende Kürzel für die Maßeinheiten. Im oberen Feld ist die Wärmeleistung einzugeben. Darunter wird die spezifische Wärmekapazität des Wassers eingetragen und zum Schluss die Durchflussmenge, hier Heizwasserstrom im Heizkörper genannt. Nachdem das Feld "Berechnen" betätigt wurde, wird im Lösungsfeld das Ergebnis angezeigt. Das Ergebnis kann bei Bedarf auch ausgedruckt werden.




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