Hydraulischer Abgleich mit nachgerüsteten Heizkörperlüftern

Hallo Gemeinde,
ich will von Gastherme auf Wärmepumpe umstellen, habe keine Fußbodenheizung, sondern nur Heizkörper. Erster Schritt war die Vorlauftemperatur runter zu bekommen. Also habe ich zuerst einmal die Dachbodendecke mit 32cm Zellstoffflocken isoliert. Als nächstes habe ich die Heizkurve runtergeschraubt und will mal sehen mit welcher Vorlauftemperatur ich an kalten Tagen zurecht komme.
Dazu habe ich mir tolle Heizungslüfter gebaut, die schon im letzten Winter die Zimmer schnell und ausreichend gut aufgeheizt habe.VL war damals noch um die 55°C, aber da geht bestimmt noch mehr. Nun würde ich gerne einen hydraulischen Abgleich machen und weiß jetzt nicht, wie viel die Heizungslüfter in Zahlen jetzt wirklich bringen.
Wie kann ich da an die Sache rangehen. Hat jemand eine Idee wie man das dann rechnet?
Gibt es da einen Faktor 1,xx den man da ansetzen kann für die Erhöhung der Wärmeleistung des Heizkörpers?
Den hydraulischen Abgleich bräuchte ich ja dann auch noch offiziell für die Förderung.
Vielen Dank und Gruß
Niko

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Hallo Niko!
Die Lüfter haben wir auch seit dem letzten Winter. Die bringen spürbar mehr Wärme in den Raum.
Ich habe mehrfach von 20% mehr Leistung gehört, zuletzt auf einem YouTube Video von SHK-Info.
Aber wie man das dann für den hydraulischen Abgleich verwendet :woman_shrugging:
Für uns ist auch nächstes Jahr eine WP geplant. Wir werden aber die Heizlast ohne die Lüfter rechnen. Denn manchmal nervt das Geräusch schon….
Viele Grüße,
Bille

Hallo Bille,
vielen Dank für deine Antwort.
Ich müsste halt ziemlich viele Heizkörper wechseln. Mich stören die Lüfter überhaupt nicht, meine Tochter allerdings schon.

Viele Grüße
Niko

Hallo Niko,
ich denke jetzt mal einfach laut. Den von Bille genannten Wert der Leistungssteigerung von 20 % habe ich im Video von SHK-Info auch gesehen. Gehen wir mal davon aus, dass das so ist.
Also ein Heizkörper der bei Norm-Temperaturen eine Leistung von 1000 W hat, kann durch den Einbau der Lüfter 1200 W abgeben.
Die Grundgleichung der Wärmelehre , die jeder Heizungsbauer kennen sollte, lautet:
Q [W] = m [kg/h]⋅ c [Wh/(kg⋅K)] ⋅ Δ T [K]
wobei c für Wasser = 1,163 Wh / (kg⋅K) und
die Heizkörper-Übertemperatur gegenüber dem Raum =
[ (Vorlauftemp. + Rücklauftemp.) / 2 ] - Raumtemperatur = ((70 + 50) / 2) - 20 = 60 - 20 Grad C = 40 K
und Q= 1200 W.
Nach dem Umstellen der Gleichung ergibt sich danach m = Q / c ΔT = 1200 W / 1,163 Wh/(kgK) * 40 K
= 25,8 kg/h. Du benötigst also 25,8 kg Wasser/h um über den Heizkörper (bei den angenommenen
Temperaturen) 1200 W abzugeben. Das ist also die Wassermenge, die du beim hydraulischen Abgleich
für diesen Heizkörper einstellen musst.
Die Temperaturen musst du auf Deine Gegebenheiten anpassen, die Heizkörperleistung kannst du anhand des Heizkörpertyps den Herstellerkatalogen entnehmen, wobei die Werte an deine realen Vor- und Rücklauftemperaturen anzupassen sind.
Da die benötigte Wassermenge sich linear zur Leistung des Heizkörpers verhält, kann man sgaen, dass bei einer Verminderung/Erhöhung der Heizkörperleistung um z.B. 40% sich auch die benötigte Wassermenge um 40% vermindern/erhöhen muss.
Du kannst auch mal hier Was ist ein hydraulischer Abgleich nachlesen.

Viele Grüße
Hagez

Hallo Hagez, vielen Dank für Deine ausführliche Antwort.
Da war auch genau die Information enthalten, die mir schon die ganze Zeit noch nicht klar war.
Nämlich wie ich die Spreizung beeinflussen kann- natürlich über den Volumenstrom.
Ich habe schon einmal eine Heizflächenüberprüfung anfertigen lassen und da stand dann bei einigen Heizkörpern Spreizung>30K und ich kam nicht drauf was ich dagegen tun kann, jetzt ist es mir theoretisch klar.
Praktisch muss ich sagen, dass ich eine Hocheffizienzpumpe (alpha2) habe und da weiß ich jetzt gar nicht wie ich die steuern könnte, oder wie die gesteuert wird, die zeigt nur die Watt an die sie gerade leistet. Da wüsste ich jetzt auch nicht wie ich da auf den Volumenstrom komme, wahrscheinlich über eine Tabelle, aber das kann es ja auch nicht ganz sein, weil ja jedes Haus, je nach Länge der verbauten Leitungen andere Strömungswiderstände hat. Oder ist hier etwa nur der Volumenstrom über die Einstellung am Heizkörperventil gemeint?
Vielen Dank und viele Grüße
Niko

Hallo Niko,
du musst da zwei Sachen auseinanderhalten.

  1. Pumpe
    Du hast eine Hocheffizienzpumpe eingebaut, die normalerweise zwei Programarten kennt, auf welche sie eingestellt wird.
    1.a) konstante Drehzahl Programme = Nur die Drehzahl der Pumpe bleibt gleich und die Förderhöhe wird unabhängig vom Wärmebedarf konstant gehalten
    1.b) Proportionaldruck Programme = Die Pumpe baut einen Druck= Förderhöhe nach dem eingestellten Programm (1-3) auf und der wird konstant gehalten,wobei allerdings der aktuelle Wärmebedarf berücksichtigt wird. Das soll heißen, dass wenn die Thermostatventile schliessen und weniger Wasser durch die Ventile gelassen wird, erhöht sich der Differenzdruck an der Pumpe und die Pumpe regelt runter, bis genau die Wassermenge umgewälzt wird, die aktuell an denHeizkörpern benötigt wird. Das ist normalöerweise bei Heizkörpern die richtige Programmart.
    1.c) Bei deiner Pumpe gibt es noch die Betriebsart „AutoAdapt“, die auch ein Proportionaldruzck Programm ist. Diese Betreibsart ist die Werkseinstellung.

Die Umwälzpumpe sorgt also dafür, dass immer genug Wasser an den Heizkörpern ankommt, damit der Raum noch warm wird, wobei es mich erst einmal nicht interessiert, ob dafür 5, 10, oder 30 Watt benötigt werden. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass die jeweils benötigte Wassermenge auch am entferntesten Heizkörper ankommt.

  1. Heizkörper und hydraulischer Abgleich
    So, jetzt kommen die Heizkörper ins Spiel. Die Heizkörper haben die Aufgabe, die zur Erreichung der eingestellten Temperatur benötigte Wärmemenge abzugeben. Deine Heizkörper wurden irgendwann mal, ausgehend vom schlechtesten Fall, also bei der sogenannten Norm-Außentemperatur von ca. -8 bis -13 Grad Celsius, berechnet. Dabei wurde raumweise berechnet, welche Wärmeverluste im Raum du bei dieser Norm-Außentemperatur hast (Stichpunkt: „raumweise Heizlastberechnung“). Die Wärmeverluste rmuss der Heizkörper durch die abgegebene Wärme ausgleichen.
    Das sah dann so aus, dass man z.B. den Wärmeverlust eines Raumes bei Norm-Außentemperatur von 1000 W berechnet hatte Dementsprechend muss der Heizkörper, in Abhängigkeit von der Heizkörper-Übertemperatur und der gewünschten Raumtemperatur, diese 1000 W wieder dem Raum zuführen.
    Die Leistung, die deine Heizkörper bei den vorgegebenen Temperaturen schaffen, kannst du z.B. mit dem Heizkörperrechner des BWP ermitteln.
    Nun zum hydraulischen Abgleich: Damit wird sichergestellt, dass jeder Heizkörper nur die Wassermenge erhält, die für seine Leistung erforderlich ist. Einerseits soll es nicht so sein, dass ein Heizkörper glüht under der entfernteste Heizkörper kalt bleibt und andererseits soll nicht mehr Wasser durch den Heizkörper gepumpt werden, als benötigt wird.
    Wie bereits in meinem ersten Kommentar erläutert, berechnest du den Massen- oder Volumenstrom, der stündlich durch den Heizkörper gehen darf, wobei dies immer für den schlechtesten Betriebsfall gemacht wird, also für die Norm-Außentemperatur.
    Zur Praxis: Entweder musst du eine Einstellmöglichkeit am Thermostatventil oder an der Rücklaufverschraubung haben. HIer wird dann die zuvor errechnete Durcfhluss-Wassermenge für den Heizkörper eingestellt.
    Problem ist allerdings, dass oftmals keine Einstellmöglichkeiten am Heizkörper vorhanden sind. Wenn man dann nicht an jedem Heizkörper rumschrauben will, bietet es sich an, „smarte Heizkörperthermostate“ einzubauen, wie z.B. „Homematic IP“. Im Rahmen des hydraulischen Abgleichs wird der Einbau sogar von der KfW bzw. BAFA gefördert (Smart-Home-Förderung mit Homematic IP). Diese „smarten Heizkörperthermostate“ führen einen automatischen adaptiven Abgleich durch und berechnen und begrenzen den Durchfluss für jeden Betriebsfall. Die Dinger sind aber nicht ganz preiswert (ich meine so ca. 55 - 90 € je Heizkörperthermostat + Zentrale).
    Tja und wenn du die Massn- oder Volumenströme all deiner Heizkörper addierst, dann hast du die Wassermenge, die deine Umwälzpumpe schaffen muss gegen die Rohrreibung und Widerstände in deinem Leitungssystem.
    So, jetzt habe ich erst mal keine Lust mehr zu schreiben und ich hoffe, dass mein Geschreibe verständlich ist.
    Viele Grüße
    Hagez
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Hagez, du bist der Wahnsinn,
vielen Dank für deine tollen Antworten.

Viele Grüße
Niko

Hallo,
ich stelle meine Frage mal hier , ich denke das passt irgendwie.

Seit ein paar Tagen läuft die WP. Im EG habe ich Fußbodenheizung und bei einer an der WP angezeigten Vorlauftemperatur von 31 Grad etwa 20 Grad im Wohnzimmer. Ich habe alle Stellventile am Heizungsverteiler abgeschraubt. Der Fußboden im Wohnzimmer hat etwa 22 Grad. Soweit bin ich zufrieden.
Im Obergeschoss sind in den Zimmern Heizkörper (120cm x 55cm, doppeltreihig) montiert. Diese habe am Eingang etwa 28 Grad (mit IR-Thermometer gemessen). Die Räume bleiben aber bei ca. 18 Grad.

Könnte ich mit Ventilatoren unter den Heizkörpern etwas nachhelfen?

Grüße Martin

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Hallo Martin!
Glückwunsch zur Wärmepumpe! Ich bin noch auf dem Weg dorthin…

Ich habe die Heizkörperlüfter Speedcomfort. Die Leistung der Heizkörper wird bei niedrigen Vorlauftemperaturen spürbar erhöht.
Unsere Vorlauftemperaturen an der Gastherme sind in dieser Heizperiode ca. 5 Grad niedriger als letztes Jahr ohne Lüfter. Wir haben aber auch gedämmt im Sommer.

Aber: Die Lüfter laufen erst bei mindestens 35 Grad am Heizkörper.

Ich glaube, bei 28 Grad am Heizkörper bekommst du keine nennenswerte Leistung.
Welche Auslegungstemperaturen hast du denn geplant?

Liebe Grüße,
Bille

Danke, ich habe auch nur knapp 2 Jahre gewartet.

Auslegungstemperatur? Ich glaube da war ich gerade Kreide holen.
Das Haus ist von 2002 und braucht bei -15°C Aßentemperatur etwa 6kW Heizleistung (aus dem Gasverbrauch ermittelt). Die Zimmer mit den Heizkörpern brauchen davon dann je etwa 800W.

Ich kann es ja einfach mal probieren.

Grüße Martin

Ich glaube da war ich gerade Kreide holen.

Am Besten waren ja die Kandidaten, die dann die Kreide vergessen hatten :rofl:

Aber zur Heizung:
Auslegungstemperatur ist die Temperatur, die du für den Heizkörper geplant hast. Du hast ja die HK-Größe und den Typ. Wenn du nun die Temperatur des HK kennst (den Mittelwert aus Vor- & Rücklauftemperatur), kannst du schauen, wieviel Leistung er erbringt. Z. B. hier:

Es gibt auch Rechner von HK-Herstellern (Buderus, Kermi), die andersherum vorgehen. Da gibst du die Temperaturen ein und die gewünschte Leistung und bekommst Vorschläge für passende HK.
Bei deiner niedrigen gemessenen Temperatur müsste das schon ein Monster-HK sein, um 800 W zu erzeugen.

Ich glaube, für FBH und HK benötigt man doch eh 2 Heizkreise, oder?

Ciao,
Bille

Hallo Martin,
ich habe mit dem von Bille erwähnten Heizkörperrechner des BWP gerade mal einen deiner Heizkörper gerechnet.


Du sagtest Du hättest einen doppellagigen Heizkörper daher hgehe ich mal von einem Plattenheizkörper aus (Typ 22).
Das Ergebnis ist leider traurig, der Plattenheizkörper erzeugt bei der gegebenen Vorlauftempemperatur von 28 Grad C und einer angenommen Rücklauftemperatur von 21 Grad C so um die 50 Watt. Also so bekommst du die Räume (die Zusatzlüfter sollen ca. 20 % mehr Leistung bringen) nicht warm.
Bei einer vernünftigen Planung mit Nachrechnung der Heizkörper hätte das auffallen MÜSSEN.
Lösungen wären:
Variante 1)
WP-Vorlauftemperatur bei Norm-Aussentemparatur auf 45 GradC anheben und Heizkörper austauschen. Nachfolgend siehst du, dass ein Plattenheizkörper Typ 33 und einer Länge von 1300 mm die von dir genannten 800 Watt schafft.

MIt der Wärmepumpen ungeregelt in den/die Heizkörperkreis/e fahren und einen eigenen Regelkreis für die Fussbodenheizung aufbauen, damit die FB-Hzg. runtergeregelt werden kann. Wenn die FB-Heizung noch altes Kunststoffrohr hat, dann Wärmetaucher einbauen.
Variante 2)
Dachdämmung, damit die Wärmeverluste massiv geringer werden.
Variante 3)
Zusatzheizung installieren, z.B. Infrarot Wandheizung/en (wäre aber nicht mein Favorit, denn wenn du z.B. deine Beine unter einem Schreibtisch hats, dann bleiben diese kalt).
Variante 4)
Wenn möglich noch FB-Heizung in den Räumen, in den die Plattenheizkörper stehen, einbauen lassen. Das wäre, auf die Effizienz der Wärmepumpe bezogen, die beste Lösung, weil Du die Temperaturen nicht ändern musst. Übrigens kann man die Rohrschlitze für FB-Heizung auch nachträglich fräsen lassen im Bestandsbauten und das garnicht mal so teuer.

Also ich würde zuerst schauen, ob ich die Dämmung - bei möglichst geringen Kosten - wesentlich verbessern kann. Eine neue Außensparren-Dämmung lohnt sich kostenmäßig definitiv nicht.
Ich gehe mal davon aus, dass das nicht klappen wird, dann würde ich gucken, ob ich in den Räumen nicht FB-Heizung nachträglich einbauen lassen kann. Tja und die letzte Option für mich wäre der Austausch der Heizkörper mit dem Aufbau eines FB-Hzg-Regelkreises und Anhebung der WP-Temperatur für die Heizkörper.
VG
Hagez

Das Haus wurde mit einer Gastherme und mit einem Heizkreis gebaut. Damals sagte man mir das die Heizkörper etwas größer als nötig sind damit die Vorlauftemperatur niedrig sein kann. Vor dem Verteiler der Fußbodenheizung war noch ein Ventil mit Sensor am Verteiler. Da sollte ich ja nicht dran drehen da das zum Schutz vor zu hohen Temperaturen ist.
Für die Heizlast des Gebäudes habe ich eine Berechnung gefunden, ob die Heizung und die Heizkörper berechnet wurden? Ich denke nicht, alles Erfahrungswerte des Projektanten, ist ja immer warm geworden. :slight_smile: Der Heizkörperrechner ist ne tolle Sache, danke.

Grüße Martin

Hallo Hagez

danke für die ausführlichen Erläuterungen.
Im DG befindet sich das Schlafzimmer, hier reichen 18 - 19 °C, ein Gästezimmer zur Zeit unbenutzt und ein Hobbyzimmer. Das Hobbyzimmer hat im Gegensatz zu den beiden anderen Zimmer Dachfenster und die Heizung befindet sich nicht unter dem Fester sondern an der Wand daneben. In diesem Zimmer ist es 1 - 2 K Wärmer, es hat aber auch nur die Dachschräge als Außenwand.
Bevor ich größere Umbauten starte werde ich erst einmal beobachten und Daten sammeln. :slight_smile:
Heute sind draußen 9 °C und die Heizung will kaum heizen.

Für weitere Fragen, und da gibt es sicher noch einiges, werde ich einen eigenen Faden starten da es ja hier um Heizkörperlüfter gehen soll.

Grüße Martin

Moin,

eine Ergänzung zu Hagez Beitrag.
Ein Heizkörper hat ja eine verhältnismäßig geringe Fläche. Die Wärme wird an die den HK umgebende Luft abgegeben und über die entstehende Thermik im Raum verteilt. Ist die Temperaturdifferenz zwischen Raumluft und Luft um den Heizkörper zu gering, entsteht kaum thermische Luftumwälzung und es bleibt kalt.
HK reagieren dafür sehr schnell, weil sie kaum Eigenmasse haben und der Wasserinhalt gering ist.

Bei der FBH dient ja der Estrichbeton als Heizfläche. Nicht nur dass der Beton viel Wärme puffern kann, die Fläche ist auch sehr groß. Dafür ist eine FBH extrem träge.

Zwei völlig unterschiedliche Charakteristika. Betreibt am beide Systeme im gleichen Heizkreis, dann würde die FBH immer übersteuert sein, die HK dann untersteuert.

Die Trennung der Heizkreise erlaubt, auf die unterschiedlichen Charakteristika Rücksicht zu nehmen. Ein HK braucht schon allein aufgrund der kleineren Fläche eine höhere Temperatur. Bei FBH ist aber auch der Belag zu berücksichtigen und je nach Belag sollten bestimmte Temperaturen nicht überschritten werden, wie auch die Temperatur nicht übermäßig schwanken.

Um das zu kompensieren nutzt man Mischer, die die höhere Vorlauftemperatur wieder auf ein für die FBH erträgliche Maß absenken. Einen energetischen Effekt hat das aber eher weniger, weil der COP durch die Vorlauftemperatur an der WP bestimmt wird. Nur für den Fall, dass alle HK-Ventile zu sind, könnte man diese zu Gunsten des COP absenken. Das muss die WP aber dann auch wissen.

Energetisch optimal bekommt man beide System nicht wirklich zusammen. Es ist immer ein Kompromiss. Deshalb ist FBH statt HZ immer die beste Wahl.

Ist das nicht möglich, dann die Leistung der Heizkörper maximieren. ggf. auch mit Lüftern und den Wärmeverlust dieser Räume minimieren.

Wenn Aussendämmung nicht möglich oder zu teuer, kann man auch über eine Innendämmung nachdenken. Damit geht weniger Wärme ins Mauerwerk, der Raum benötigt folglich weniger Heizwärme. Man verliert allerdings etwas Raumvolumen und die durchaus gewünschte regulatorische Wirkung von Mauerwerk (Temperatur / Feuchtigkeit) geht verloren.

Von Infrarotplatten halte ich wenig solange es anders geht. Denn die haben einen COP = 1. Bei der WP könnte der COP von 4 auf 3 sinken, das ist aber immer noch besser als ein COP von 1.

Wenn du den Fühler der Speedcomfort weglässt, kannst du diese auch dauerhaft laufen lassen.

Hallo,
es ist kälter geworden (1 °C) und die WP hat den Vorlauf auf 35 °C erhöht. Jetzt werden auch die Zimmer mit den Heizkörpern warm. :grinning:

Grüße Martin

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Hallo Martin!
Und das reicht dir? Ich bin bei 2 Grad Außentemperatur heute bei 50 Grad Vorlauftemperatur angekommen.

Mir ist in den letzten Tagen ein Nachteil der HK-Lüfter aufgefallen: Wenn man in der Nähe sitzt, spürt man einen kalten Luftzug an den Füßen von der angesaugten Luft.

Viele Grüße,
Bille

Ja, im WZ 21 °C (Fußbodenheizung), in den Zimmern (~ 15 qm) mit Heizkörper etwa 20 °C.

Grüße Martin

Hallo Bille,

wie hoch ist denn da dein Stromverbrauch?

Socken? :wink: