FAQs zum Thema Heizungsanlage


Dimensionierung einer Heizungsanlage (Wärmequelle)

Zur kompletten Dimensionierung einer Heizungsanlage gehören zwei wesentliche Betrachtungen:

Die Spitzenwärmeleistung definiert in erster Näherung die Leistung der Wärmequelle.
Der durchschnittliche Wärmebedarf ist das Maß für den zu erwartenden Energieverbrauch. Je weiter der durchschnittliche und der Spitzenbedarf auseinanderliegen, desto stärker fallen die systembedingten Anlageverluste ins Gewicht. Die Anlage wird 'unwirtschaftlicher', die Jahresnutzungsstunden sinken. Siehe dazu auch hier.

Die (Maximal-) Leistung der Wärmequelle (Brenner, BHKW, ...) einer Heizungsanlage wird aus dem maximal zu erwartenden Energieverlust des zu beheizenden Gebäudes bestimmt.

Im Falle eines Neubaus oder einer umfangreichen Altbausanierung ist es Aufgabe des zuständigen Architekten für eine Wärmebedarfsrechnung für das Objekt zu sorgen.
Wenn die Wärmedurchgangswiderstände der Umschließungsflächen eines Objektes bekannt sind, so ist die Berechnung einfach. Es wird die Umschließungsfläche mit der jeweils kritischsten Temperaturdifferenz und dem Durchgangswiderstand (U-Wert) multipliziert. Das Ergebnis ist der Spitzenwärmebedarf ohne Berücksichtigung der Lebensgewohnheiten der Bewohner.
Hier muß noch der Lüftungswärmeverlust in Rechnung gestellt werden. Vor dem Hintergrund der Zeitdauer des Auftretens der maximalen Temperaturdifferenzen und bei der recht geringen Wärmekapazität der Luft (1KJ/KgK == 0,278Wh/KgK) braucht man diesen nur bei gut gedämmten (neuen, sanierten) Objekten genauer in die Rechnung mit einbeziehen. Ansonsten sollte, bei nicht zu undichten Fenstern und Türen, ein überschlägiger Ansatz mit 0,5W *m² * Temperaturdifferenz reichen.
Eine nicht zu vernachlässigende Größe ist allerdings eine angeschlossene Brauchwassererwärmung. Diese muß in die Dimensionierung mit einfließen, wenn sie auch nicht mit der vollen Leistung 'oben drauf' gerechnet werden darf.

Die Bestimmung der notwendigen maximalen Wärmequellenleistung eines bestehenden Objektes mit einer bestehenden Heizungsanlage kann man durch Brennstoffverbrauchsermittlungen bei bekannten Umgebungstemperaturen, oder mit den jeweiligen Jahresgradtagen, experimentell machen. Bei einem Öl- oder Gasbrenner entspricht der Brennstoffverbrauch linear der Brennzeit. Diese kann man recht einfach, mittels eines separaten Stromzählers im Stromversorgungszweig des Brenners, durch Messen der aufgenommenen elektrischen Leistung ermitteln.
Der Meßzeitraum sollte zwar so lang wie möglich sein, aber nur bei kontinuierlich hohen Innen/Außen-Temperaturdifferenzen stattfinden. Diese Temperaturdifferenzen sollten im Idealfalle über den Meßzeitraum stabil sein. Aus diesen Randbedingungen folgt, daß die Messung an ein paar Wintertagen (Nächten) erfolgen muß.
Der ermittelte Brennstoffverbrauch kann dann in die Bruttoheizleistung mittels des Energieinhaltes des Brennstoffs (näherungsweise rechnet man mit: 1l Öl == 1m³ Gas == 10kWh) umgerechnet werden.
Jetzt muß der ermittelte Wert auf die maximale Temperaturdifferenz hochgerechnet werden. Dies erfolgt mittels eines linearen Ansatzes (Dreisatz). Der so erhaltene Energiebedarf wird mit dem 'Wirkungsgrad' der eingebauten Heizungsanlage multipliziert.
Zum Vergleich: Ein moderner Brennwertkessel hat unter idealen Bedingungen einen 'Wirkungsgrad' von 96% oder besser, eine Ölheizung mit Baujahr vor 1980 typischerweise <68%.

Die hiermit ermittelte Spitzenleistung kann durch die zu beheizende Fläche geteilt werden, um einen mittleren Wärmebedarf pro m² als Rechengröße zu erhalten (z.B. für die Heizkörperdimensionierung)

Eine gut dimensionierte Wärmequelle sollte recht genau den so ermittelten Maximalwert liefern können. Eine Dimensionierung oberhalb dieses Wertes ist auf keinen Fall sinnvoll. Durch Einbau von entsprechenden Wärmespeichern verringert sich der Spitzenwärmebedarf eher noch.

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Bestimmung der Heizkörpergröße (Leistung)

Siehe nächstes Kapitel!

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Heizkörperdimensionierung in Abhängigkeit der Raumgröße

Die Heizkörperhersteller spezifizieren jeden Heizkörper typischerweise bei zwei Vorlauftemperaturen mit den zugehörigen Energieabgabewerten.

Beispielsweise steht im Datenblatt:

Wärmeleistung in Watt bei 70/55/20°C // 55/45/20°C
und vor dem Heizkörper steht dann z.B.: 803/513
Die Leistung 803 Watt bezieht sich dann auf die Vorlauftemperatur 70°C, eine Rücklauftemperatur von 55°C bei einer Raumtemperatur von 20°C.
Die 513 Watt werden bei 55°C Vorlauftemperatur und 45°C Rücklauftemperatur erreicht!

Wenn keine genauen Daten für einen Raum bekannt sind, kann über den Energiemittelwert des gesamten Objektes gerechnet werden. Siehe dazu auch Dimensionierung einer Heizungsanlage.
Die hier unterschlagene Problematik liegt in den unterschiedlichen Temperaturniveaus der Räume je nach Nutzung und der sich daraus ergebenden unterschiedlichen Energieflüsse auch innerhalb des Objektes. Des weiteren gehen wir hier davon aus, daß alle Räume mit Heizkörpern ausgestattet werden, oder die Flächenleistung der unbeheizten Räume auf die umliegenden Räume umgerechnet wird. Näheres dazu steht in der DIN 4701!
Wenn diese speziellen Einflüsse als vergleichsweise gering betrachtet werden dürfen, (z.B. in Altbauten mit Außendämmungen schlechter als 1,5 W/m²K) dann ist die einfache Bestimmung des Wärmebedarfs ausreichend.
Mit dem so ermittelten Wärmebedarf pro m² wird dann die notwendige Heizleistung für den Raum ermittelt und anhand der Herstellertabellen bei gegebener Vorlauftemperatur der passende Heizkörper ausgesucht.

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Wassermenge im Heizungssystem

Die Wassermenge im Heizungswasserumlaufsystem sollte so klein wie möglich sein. Jedes Gramm Wasser in dem Heizungsumlaufsystem muß auf die Vorlauftemperatur gebracht werden und muß bei der Nachtabsenkung zunächst seine gespeicherte Energie ins Haus abgeben. Damit wird das Heizungssystem träge. Das Wasser im Heizungskreislauf stellt einen Wärmespeicher dar.
Auf der anderen Seite muß innerhalb eines Hauses die Wärmeenergie zu den Zielorten (Heizkörpern) transportiert werden. Damit die notwendige Energie bei der gewünschten Vorlauftemperatur transportiert werden kann, ist eine bestimmte Wassermenge pro Zeiteinheit als Durchflußmenge (Massestrom) notwendig. Je dünner die Rohre des Heizungssystems sind, um so schneller muß das Wasser in diesen Rohren fließen. Dies bewirkt die störenden Fließgeräusche im Heizungssystem. Je dicker der Leitungsquerschnitt, um so langsamer fließt das Wasser!
Siehe dazu auch: Durchflußmenge im Heizungssystem und Auslegung der Wasserleitungsquerschnitte .

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Durchflußmenge im Heizungssystem

Die notwendige Durchflußmenge in einem Heizkreislauf wird von der zu transportierenden Energiemenge (Wärmebedarf des Hauses) und der erreichten Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf des Heizkreises bestimmt.
Aus Gründen der Geräuschentwicklung sollte die Fließgeschwindigkeit des Wassers im Heizungssystem so niedrig wie möglich sein (siehe auch hier). Des weiteren arbeiten die Heizkörper nur dann im optimalen Bereich, wenn die seitens des Herstellers spezifizierte Vor-/Rücklauf-Temperaturdifferenz erreicht wird. Von daher ergibt sich die notwendige Umlaufmenge aus der Temperaturdifferenz und der Heizkörperleistung.
Eine höhere Umlaufmenge ist technisch nicht mehr sinnvoll! (Massestrombegrenzung)

Berechnungsbeispiel:

Heizkörperleistung: 1kW
Temperaturdifferenz Vorlauf/Rücklauf: 10°K (nach Herstellerangaben bei 55°C Vorlauftemp.)
Wassermenge pro Stunde für diesen Heizkörper:

1 [kWh]
---------------------------- = 86[l/h]
10 * 1,164E-3 [kWh2 /l°K]

Hierbei ist 1,164E-3 die Wärmekapazität in kWh eines Liter Wassers pro Grad Kelvin!

In einem Heizungssystem müßten alle Leistungen der Heizkörper (soweit sie zeitgleich genutzt werden) addiert werden. Mittels obiger Formel kann dann die notwendige Durchflußmenge (Summe und für jeden Zweig) ermittelt werden. Näherungsweise kann man sagen:
Die notwendige Umlaufmenge pro Stunde ist: Wärmeleistung in kW mal 86l.
Dies gilt unter der Annahme der Temperaturdifferenz am Heizkörper von 10 Grad! Bei Niedertemperaturheizungen (Fußboden oder Wandheizungen) gilt dies natürlich nicht. Hier ist mit einer geringeren Temperaturdifferenz zu rechnen!
Zur Einstellung der korrekten Durchflußmenge befinden sich an neueren Heizkörpern Ventile mit einstellbarer Volumenstrombegrenzung. An älteren Anlagen befinden sich an den Heizkörpern die sogenannten Rücklaufverschraubungen. Hiermit kann die Durchflußmenge (Massestrom) eines jeden Heizkörpers an die gegebenen Druckverhältnisse angepasst werden.
Ist der Druck der Umlaufpumpe zu groß, entstehen schnell die störenden Fließgeräusche. Von daher sollte der Pumpendruck der Umlaufpumpe auf das absolut notwendige Minimum reduziert werden! Dies funktioniert natürlich nur in einem abgeglichenen Heizungssystem (dynamischer Abgleich)!
Zusatzinfo: Ja, für den dynamischer Abgleich gibt es auch sog. Strangventile. Aber diese sind nur in größeren Heizungssystemen vorhanden und begrenzen die Durchlaufmenge eines Stranges. Pech wenn dieser Strang in sich jetzt nicht austarriert ist.

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Druck im Heizungssystem

In einem Heizungssystem existieren zwei Arten von Druck:

Der statische Druck muß am Fußpunkt der Anlage (niedrigster Punkt der Heizungsanlage) bei kaltem Wasser mindestens dem Druck einer Wassersäule mit der Höhe des höchsten zu versorgenden Punktes entsprechen. Der Druck sollte auch nicht deutlich über diesem Wert liegen, da damit die Beanspruchung des Heizkreislaufes steigt und die Gefahr einer Undichtigkeit unnötig erhöht wird!
Aus technischen Gründen sollte er bei vielen Heizungssystemen am Wärmeerzeuger aber auch nicht unter einem Bar liegen, da die Geräte sonst wegen fehlendem Wasser im Heizkreislauf abschalten könnten!

Beispiel: Heizung im Keller, drei zu versorgende Etagen

Wasserdruck:
(3,5*Geschoßhöhe)[m]*0,1[Bar/m]=
(3,5*2,9)*0,1
= 1,02 Bar!

Mit der Erwärmung des Heizungswassers dehnt sich dieses aus. Damit der entstehende Druck (Wasser ist inkompressibel!) nicht den schwächsten Punkt des Heizungssystems sprengt und das System undicht wird, existiert ein Druckausgleichsgefäß und ein Überdruckventil. Das Druckausgleichsgefäß ist ein mit einer Gummimembrane abgetrennter Hohlraum, in welchen sich das Wasser hinein ausdehnen kann. Dabei wird die in dem Hohlraum befindliche Luft komprimiert. Das Ausdehnungsvolumen des Gefäßes muß auf die Heizungswassermenge abgestimmt sein! Diese Gefäße werden immer mit einem statischen Gegendruck beaufschlagt, der in etwa dem hier beschriebenen Druck bei kaltem Wasser, unter Berücksichtigung der Aufstellungsposition des Gefäßes, entsprechen sollte, damit das angegebene Volumen auch wirklich dem erwärmten Wasser zur Verfügung steht!

Der dynamische Druck zur Bewegung des Wassers durch die Heizkörper wird von der Umlaufpumpe erzeugt und ist eine Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklaufleitungen. Siehe dazu auch Durchflußmenge im Heizungssystem

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Größe eines Ausgleichsgefäßes · (Ausdehnungsgefäß nach DIN 4807-1)

Das Ausgleichsgefäß hat in einem geschlossenen Wasserkreislauf die Aufgabe, den statischen Druck des Systems einigermaßen stabil zu halten. Dies wird erreicht, indem das durch Temperaturerhöhung entstehende zusätzliche Wasservolumen in einen mit Gas gefüllten Behälter strömen kann. Das Gas in dem Behälter wird dabei komprimiert. Da Gas recht gut komprimierbar ist, kann so das überschüssige Wasser zwischengespeichert werden. Als Gas wird seitens der behälterherstellenden Industrie meist Stickstoff verwendet, damit wird versucht, eine innere Korrosion des Behäters zu verhindern. Zum Nachfüllen tut es dann notfalls auch Luft.
Ist das Gefäß zu klein dimensioniert oder nicht regelmäßig gewartet, kann es passieren, wenn das Überdruckventil nicht korrekt funktioniert, daß der Druck des Wassers das Rohrsystem an der schwächsten Stelle sprengt. Damit ist das System undicht!
Eine häufige Ursache für ein undichtes Heizungssystem liegt in der mangelhaften Wartung des Ausgleichsgefäßes. Auch mit der Heizungswartung beauftragte Firmen prüfen erfahrungsgemäß nicht zuverlässig jedes Jahr den Druck im Ausgleichsgefäß (es gibt ja noch ein Überdruckventil...). Wenn das Überdruckventil tatsächlich, bedingt durch ein nicht funktionierendes Ausgleichsgefäß, zuschlägt, befindet sich danach zuverlässig Luft im Heizungssystem! Damit funktioniert ab jetzt ein Teil des Heizkreislaufes (meist die obersten Heizkörper) als Ausgleichsbehälter.
Zur Dimensionierung des Ausgleichsgefäßes wird die im Heizkreislauf (inkl. Pufferspeichern!) vorhandene Wassermenge berücksichtigt. Da das Wasser in diesem System sehr heiß werden kann, sollte mit der höchsten theoretischen Temperatur dimensioniert werden. Zwar liefern moderne Heizungssysteme das Wasser typischerweise mit maximal 70° Celsius an den Wärmekreislauf aus, aber in den Wärmepuffern kann es trotzdem 100°C erreichen! Von daher sollte der Berechnungsansatz auf der Ausdehnung bei 100°C mal dem Wasser-Volumen der Heizungsanlage liegen.
In den hier vorliegenden Berechnungsbeispielen wird immer von der Basistemperatur 4°Celsius ausgegegangen. Dies ist nicht unbedingt nötig, sofern eine andere Temperatur als niedrigste schlüssig Argumentiert werden kann (z.B. 18°Celsius). Dann kann mit einem entsprechend kleineren Ausdehnungsvolumen gerechnet werden.

Berechnungsbeispiel für das maximale Ausdehnungsvolumen:

Wasserumlaufvolumen: 500l
Pufferspeichervolumen: 1000l
Ausdehnungskoeffizient des Wassers von 4°C zu:

14°C 1,00071
20°C 1,0018
40°C 1,0078
60°C 1,0171
80°C 1,029
100°C 1,0434

Beispielrechnung:
Bei 100 Grad als Maximaltemperatur:
(500+1000)[l] * (1,0434-1) = 65[l] Ausdehnungsvolumen für das Wasser!
Bei 80 Grad als Maximaltemperatur:
(500+1000)[l] * (1,029-1) = 44[l] Ausdehnungsvolumen für das Wasser!

Hinweis: Wasser hat den Punkt höchster Dichte bei 4°C! Wasser bei 0°C oder bei 8°C ist leichter als Wasser bei 4°C!
Das Ausdehnungsgefäß muß noch den Platz für das komprimierte Gas bereitstellen!
Im Gegensatz zur hier dargelegten Beispielrechnung, erwärmt man nicht das ganze Wasser eines Heizungssystems auf die Maximaltemperatur (z.B. die Rücklaufleitungen sollten schon kälter sein). Die hier angegebenen Größen sind also Maximalwerte!!

Das Ausdehnungsvolumen beschreibt, wieviel Platz dem Wasser in dem Ausdehnungsgefäß zur Ausdehnung eingeräumt werden muß. Das im Ausdehnungsgefäß vorhandene Gas wird bei diesem Vorgang komprimiert. Mit der Kompression wird der Gegendruck im Gefäß und damit der statische Druck im Heizungssystem erhöht. Da ein Gas nicht beliebig komprimiert werden kann, muß noch etwas Platz im Ausgleichsbehälter für das komprimierte Gas vorgesehen werden! Hier muß der maximale zulässige Heizungsdruck berücksichtigt werden! Da dieser typischerweise bei 2,5 bis 3 Bar liegt und der statische Druck der Anlage die Untergrenze bildet, darf der durch Kompression erzeugte Gegendruck nur bei ca. 2,5-'Statischem Druck' liegen. Im Detail muß natürlich auch der Aufstellungsort des Ausgleichsgefäßes berücksichtigt werden. Am Heizungsfußpunkt ist der statische Druck natürlich entsprechend höher. Siehe dazu auch Druck im Heizungssystem.
Der Lösungsansatz geht dabei über die Gleichungen von 'Boyle-Mariotte' unter der Annahme, daß sich die Temperatur im Ausdehnungsgefäß nicht ändert.

Berechnungsbeispiel für das notwendige Behältervolumen:

Notwendiges Ausdehnungsvolumen aus obigem Beispiel: 44 l (Vo)
Minimaler statischer Gegendruck der Heizungsanlage: 1,2 Bar
Maximal gewünschter Druck im Heizungssystem: 2,1 Bar

Relative Druckerhöhung:  Pmax/Pnenn
==> Pr=2,1[Bar]/1,2[Bar]
==> Pr=1,75
Vo * Pr
V = ----------------
Pr-1
44 [l] * 1,75
==> ---------------- = 103 [l]
1,75-1

Einstellung des Ausgleichsgefäßes:
Wie aus obiger Beschreibung ersichtlich, muß der Ausgleichsbehälter mit dem statischen Gegendruck des Heizkreislaufs beaufschlagt werden. Um dies zu erreichen, wird zunächst der Gegendruck durch das Heizungssystem entfernt.
Hinweis: auch noch im Behälter befindliches Wasser muß entfernt werden!
Dann kann der Gasdruck durch Nachfüllen aus einer Stickstoff Druckgasflasche oder mittels einer Luftpumpe durch das Ventil am Ausgleichsgefäß auf den Nenndruck gebracht werden.
Wenn jetzt das Heizungssystem wieder gegen die Membrane drückt findet es den notwendigen Platz zum Ausweichen vor.
Natürlich kann das notwendige Volumen durch die Bereitstellung mehrere einzelner Ausgleichsgefäße realisiert werden.
Sinnvollerweise werden solche Gefäße am kühlsten Punkt einer Heizungsanlage angeschlossen!

Noch ein Hinweis zur Aufstellung aus gegebenem Anlaß:
Die Gefäße sollten so aufgestellt werden, dass der Wassereinlaß unten ist und das Gasventil oben! Ist die Aufstellung anders, kann es passieren, daß das Gefäß bei kaltem System nicht komplett enleert wird. Dann steht nicht zuverlässig das ganze Volumen zur Verfügung (s.o.). Des weiteren wird dieses Gefäß sofort ausfallen, sobald die Membrane eine Schwäche zeigt. Steht das Gefäß korrekt, kann es trotz eventuell defekter Membrane einwandfrei arbeiten! Dies erhöht die Standzeit bedeutend.

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Heizkörper wird nur teilweise warm

Wenn ein Heizkörper nur zu einem Teil warm wird (untere Hälfte oder ein paar Rippen am Wassereinlaß), dann befindet sich im oberen Bereich Luft. Diese kann mittels der Entlüftungsschraube herausgelassen werden.
Den Fall, daß der Heizkörper nur im oberen Teil, aber auf der vollen Heizkörperlänge warm wird, beschreibt das nächste Kapitel!

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Heizkörper wird unten nicht warm

Wenn ein Heizkörper nur im oberen Teil warm wird, ist die Wasserumlaufmenge (Volumenstrom) durch den Heizkörper zu gering. Diese sollte am Heizkörper selbst eingestellt sein. Die Einstellung ist aber ein dynamischer Parameter und muß mit dem gesamten Heizungssystem abgestimmt sein. Von daher muß erst kontrolliert werden, ob die anderen bestimmenden Bauteile (Umlaufpumpe, andere Absperreinrichtungen) in Ordnung sind, bevor die Volumenstrombegrenzung verstellt wird!
Speziell in der Übergangszeit vom Sommer- zum Winterbetrieb kann es auch sein, daß die Vorlauftemperatur (bewußt) noch sehr niedrig ist und sich dadurch der halbwarme Heizkörper einstellt. Dies ist dann kein Fehler im Heizungssystem sondern konstruktiv vorgegeben.
Die Einstellung (Reduzierung) des Volumenstromes am Heizkörper erfolgt bei neueren Systemen mit einer Einstellmöglichkeit am Einlassventil. An älteren Anlagen befinden sich an den Heizkörpern die sogenannten Rücklaufverschraubungen, diese können ebenfalls zur Volumenstromeinstellung genutzt werden.
Siehe dazu auch: Durchflußmenge im Heizungssystem!
oder: Heizkörper wird in der Übergangszeit nicht warm!

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Heizkörper wird in der Übergangszeit nicht warm

Wenn das Heizungssytem in einem einigermaßen isolierten Haus richtig dimensioniert ist und die Vorlauftemperaturregelung auf einen entsprechenden thermischen Dynamikbereich eingestellt ist, wird in den Übergangszeiten eine Vorlauftemperatur eingestellt, welche an den Heizkörpern nicht als 'warm' empfunden wird. Solange die Räume die gewünschte Temperatur erreichen, ist dieses Verhalten wünschenswert, da damit die Energieverluste des Heizungssystems minimiert werden. Dies gilt in besonderem Maße für eine Fußbodenheizung, da hier die Vorlauftemperatur prinzipiell niedriger ist.
Sollten andere Heizkörper im Haus 'warm' werden, so muß das Ventil geprüft werden, oder das System auf Luft untersucht werde.

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Luft im Heizungssystem

Luft kann aus diversen Gründen in das Heizungssystem gelangen (siehe auch hier). Im Besonderen ist nach einem Neubefüllen des Systems mit Wasser die Luft zu entfernen. Im Laufe der Zeit entgast das Heizungswasser und bringt damit 'neue' Luft in das Heizungssystem. Deshalb muß der Heizkreislauf regelmäßig (zu Beginn der Heizperiode) auf Luft untersucht werden. Die Luft sollte auch deshalb schnellstmöglich aus dem System entfernt werden, da sie eine innerer Korrosion des Heizungssytems begünstigt. Normales Heizungswasser ist spätestens nach der ersten Heizperiode entgast und enthält so gut wie keine Luft (Sauerstoff) mehr. Jedes Nachfüllen bringt wieder neuen Sauerstoff in das Heizungssystem.
Die Luft im Heizkreislauf kann einzelne Heizkörper komplett vom Heizungssystem abtrennen. Typischerweise ist ein Heizkreislauf so angelegt, daß die Luft in die Heizkörper strömt. Dies führt dann zu den halb warmen Heizkörpern. Hier kann die Luft meist gut durch die Entlüftungsschraube abgelassen werden.
Nach einem Entlüftungsvorgang des Heizsystems ist eine Kontrolle des statischen Heizungsdruckes angebracht.

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Ventil öffnet nicht

Besonders nach einer längeren heizungsfreien Periode kommt es vor, daß einzelne Heizkörper nicht warm werden, weil das Einlaßventil nicht öffnet. Werden die Ventile längere Zeit (Sommer) im geschlossenen Zustand gehalten, so kommt es vor, daß die Ventile 'verkleben'. Kurzfristige Abhilfe schaffen hier meist, bei vollständig freigegebenem Ventil (Thermostat auf Anschlag), ein paar (nicht zu starke) Schläge mit einem Hammer auf die Ventilverschraubung (Achtung nicht auf irgendwelche Plastikteile!) und vorsichtig auf den Ventilstift (in Betätigungsrichtung). Wenn das Ventil einmal frei ist, sollte es zumindest für die aktuelle Heizperiode frei bleiben. Man kann diesem Zustand aber vorbeugen, indem man nach der Heizperiode, wenn die Heizung ausgeschaltet ist, die Thermostate an den Heizkörpen auf maximale Temperatur einstellt.

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Klopfgeräusche im Heizkörper; Ventil am Heizkörper schaltet nicht ab

Schlagende oder klopfende Geräusche, die ein Heizkörper produziert, besonders wenn das Thermostatventil regeln muß (z.B. weil sich bei der Nachtabsenkung die Vorlauftemperatur ändert), sind häufig Zeichen für einen falsch angeschlossenen Heizkörper. Die Ursache liegt darin, daß das Wasser falsch herum durch das Regelventil fließt. Auf dem Ventil ist die Fließrichtung des Wassers mit einem Pfeil angegeben. Wurde jedoch entweder das falsche Ventil eingebaut oder Vor-/ Rücklauf vertauscht, so entstehen diese Geräusche.
Eine andere Nebenwirkung des falsch gepolten Ventils könnte sein, daß das Ventil nicht mehr schließen kann weil der Pumpengegendruck zu hoch ist. Der Heizkörper geht dann nicht mehr aus! Wenn der Pumpendruck nicht groß genug ist, das Ventil festzuhalten oder die schlagenden Geräusche zu produzieren, kann es sein, daß im Umschaltbereich des Regelventils Schwingungen auftreten (pfeifend...).

Ein einfacher Test bei Verdacht:
Normalerweise (!) sind Heizkörper so angeschlossen, daß das (warme) Wasser von oben nach unten durch den Heizkörper läuft. Dies kann man leicht prüfen:
(Thermostat-)Ventil auf niedrigste Stufe,
warten bis der Heizkörper abgekühlt ist,
(Thermostat-)Ventil aufdrehen und fühlen ob der Heizkörper von oben oder unten an warm wird!

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Auslegung der Wasserleitungsquerschnitte

Die notwendige Wassermenge pro Zeiteinheit, welche durch einen Heizkörper fließen muß, damit die benötigte Wärmemenge transportiert wird, ist hier beschrieben.
Zur Vermeidung von Fließgeräuschen wird allgemein empfohlen, den Querschnitt der Leitungen so auszulegen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers 0,8 m/s (== 2.880 m/h) nicht überschreitet!
Dies bedeutet:

Der offene Innenquerschnitt der Heizungsleitung muß mindestens:

Wassermenge [m3/h]
--------------------- = Fläche in m2
2880[m/h]
betragen.

Oder als Beispiel:

Wenn 10kW mit einer Differenztemperatur von 10°K transportiert werden müssen, so bedeutet dies:

0,86[m3 /h]
-------------- = 298,6E-6 [m2 ]
2880[m/h]

Was (A=r2 *Π) im konkreten Fall einem Rohrinnendurchmesser von mindestens 20mm entspricht, der an keiner Stelle im Heizkreis unterschritten werden darf!

Der Querschnitt sollte etwas größer gewählt sein, damit auch bei leicht erhöhter Pumpenförderleistung der 'Geräuschgrenzwert' nicht überschritten wird. Natürlich muß auch die Umlaufpumpe entsprechend der Auslegung eingestellt werden! Ein deutlich erhöhter Querschnitt bindet dagegen zu viel Heizenergie im Verteilsystem und macht die Energieverteilung unwirtschaftlicher!
Vor dem Hintergrund des Strömungswiderstandes und der daraus abgeleiteten notwendigen Pumpenförderleistung sowie den meist nicht abgeglichenen Heizungssystemen, bei denen keine korrekte Vor-/Rücklaufdifferenz erreicht wird, wird meist ein etwas größerer Querschnitt gewählt!

Nochmals zur Übersicht für einige gängige Rohraußendurchmesser (hier Kupfer):

Energie bei Differenztemperatur [kW]
Außenduchmesser [mm] Fläche [mm2] [l/h] 3°K 5°K 10°K 15°K
10 50 144 0,5 0,8 1,6 2,5
12 78 224 0,8 1,3 2,6 3,9
15 130 374 1,3 2,2 4,4 6,6
18 200 576 2,0 3,3 6,7 10,0
22 314 904 3,2 5,2 10,5 15,0
28 531 1530 5,3 8,9 17,8 26,6
Alle Angaben beziehen sich auf eine Fließgeschwindigkeit von 0,8m/s!
Die Spalte [l/h] ist die (maximale) Wassermenge (effektive Pumpenförderleistung)!

Die niedrigen Differenztemperaturen sind bei Flächenheizungen (Fußbodenheizungen) wichtig!

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Bilanzpunktregler oder Nullpunktregler

Der Bilanzpunktregler (Bilanzregler) oder der Sonderfall Nullpunktregler, wird derzeit im Kontext einer privaten (eigenen) Stromerzeugung (KWK ,Sonne, ...) mit Netzeinspeisung benötigt. Dabei bilanziert der Regler einen Leistungsfluß (Leistungsbilanz oder Strombilanz) an einem bestimmten Punkt im System (im Normalfall am Übergabepunkt zum Versorger, sprich am Zähler) und regelt an diesem Punkt auf einen vorgegebenen Fluß hin. Im Sonderfall Nullpunktregler (Nulleinspeisung / Nullbezug) wird versucht, den Leistungsfluß an diesem Punkt zu Null zu regeln.
Der Bilanzpunktregler kann eingesetzt werden, um den sog. Eigenstromverbrauch (Eigenverbrauch) zu erhöhen (theoretisch bis 100%). Die Eigenverbrauchsoptimierung ergibt immer dort Sinn, wo die abfließende Leistung (der Strom) weniger Erlös bringt als er kostet (z.B. Bei einem BHKW wenn die Betriebskosten höher sind als die aktuelle Einspeisevergütung), oder wenn die Leistung im eigenen Umfeld mehr Wert ist (z.B. bei einer Solaranlage ohne Einspeisevergütung oder für die Leistung oberhalb der 70% ...). Im einfachsten Falle ist der Regler mit einem Heizstab kombiniert (dadurch entsteht ein 'regelbarer Heizstab'), der die überschüssige Leistung dem lokalen Wärmesystem (z.B. Heizung, Brauchwasser ...) zuführt (Stichwort: Power to Heat oder Power-to-X)).
Auch im Hinblick auf die Kostenentwicklung der Photovoltaik (Fotovoltaik, Solarsysteme) ist es eine Alternative, nicht für andere Zwecke genutzten Strom dem Wärmesystem zuzuführen. Photovoltaikanlagen dürfen, bezogen auf den aktuellen Wärmebedarf, im Gegensatz zu solarthermischen Anlagen, auch deutlich überdimensioniert sein. Damit ergibt auch eine solargestützte Heizung über diesen Weg Sinn.
Da der Regler nur die 'überschüssige' Energie verwertet, kann er mit beliebigen anderen Energiemanagementsystemen kombiniert werden. In Kombination mit einem Batteriesystem (Elektroauto,...) wird z.B. nur die Energie, welche die Batterie nicht aufnehmen kann, in Wärme umgewandelt.
Mit dem Bilanzpunktregler ist es also möglich, die selbst erzeugte elektrische Energie im eigenen Umfeld 'festzuhalten'. Damit läßt sich der Eigenstromverbrauch einstellen, ohne dass z.B. der (Solar-)Erzeuger abgeregelt werden muß.
Da der Bilanzpunktregler den Übergabepunkt (den Zähler) im 'Blick' hat, sieht er nur den Strom, der tatsächlich nicht 'vorher' schon durch einen lokalen Verbraucher abgegriffen wurde.
Siehe dazu auch: egokw.

Überlegungen zum Einsatz einer Batterie als netzparalleler Speicher

Siehe dazu den Abschnitt „Anmerkung zur Verwendung von Batterien“.

Was dürfen Batterien zur Eigenverbrauchsanhebung kosten?

Siehe dazu den Abschnitt „Wie berechnen sich die Kosten einer Batterie im Betrieb?“.

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Letzte Änderung: Di. 30.05.2017