Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2

Heizflächen auslegen und einbauen

Heizkörper und Flächenheizungen auslegen und einbauen: Normleistung, Exponent, Umrechnung auf niedrige Systemtemperaturen, Anschlussarten und Einbaufehler.

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Darum geht es

Die Katalogleistung eines Heizkörpers ist die Normleistung nach DIN EN 442 bei 75/65/20 °C, also einer logarithmischen Übertemperatur von 49,83 K. Bei anderen Temperaturen wird umgerechnet: Das Verhältnis der Übertemperaturen hoch dem Heizflächenexponenten n. Plattenheizkörper liegen bei etwa 1,3, Konvektoren höher, Fußbodenheizungen bei etwa 1,1. Weil n größer als 1 ist, fällt die Leistung bei sinkender Vorlauftemperatur überproportional: Bei 55/45 °C bleibt rund die Hälfte, bei 45/35 °C nur noch knapp ein Drittel.

Bei der Auslegung geht man rückwärts: Die Heizlast des Raums wird durch den Umrechnungsfaktor geteilt, das ergibt die nötige Normleistung, mit der man im Katalog Typ, Höhe und Länge wählt. „Typ 22“ steht für zwei Heizplatten und zwei Konvektorbleche. Für Wärmepumpen müssen Heizkörper deshalb oft deutlich größer sein oder einzelne getauscht werden. Bei Flächenheizungen bestimmen Verlegeabstand, Vorlauftemperatur und der Wärmeleitwiderstand des Bodenbelags die Leistung; die Oberflächentemperatur ist nach DIN EN 1264 begrenzt.

Die Katalogwerte gelten für freie Montage und günstigen Anschluss. Verkleidungen, zu tiefe Fensterbänke und ein Anschluss mit Vorlauf unten senken die Leistung. Der wechselseitige Anschluss mit Vorlauf oben durchströmt am gleichmäßigsten, Ventilheizkörper führen das Wasser intern nach oben. Unter dem Fenster fängt der Heizkörper die abfallende Kaltluft ab. Ist der Thermostatkopf verdeckt, misst er Stauwärme; dann hilft ein Fernfühler. Nach dem Einbau werden Ventile nach dem hydraulischen Abgleich voreingestellt.

Das solltest du dir merken

Normleistung gilt für 75/65/20 °C, das sind 49,83 K Übertemperatur.
Leistung umrechnen mit dem Verhältnis der Übertemperaturen hoch n.
Exponent etwa 1,3 bei Heizkörpern, etwa 1,1 bei Fußbodenheizung.
Für die Auslegung die Heizlast durch den Umrechnungsfaktor teilen.
Verkleidung und verdeckter Thermostatkopf kosten Leistung und Regelgüte.

Formeln

Heizkörperleistung bei anderer Übertemperatur: $Q ˙ = Q ˙_{N} \cdot (\frac{Δ ϑ _{l n}}{Δ ϑ _{N}})^{n}$; $Q ˙_{N}$ Normleistung, $Δ ϑ_{N} = 49, 83 K$ , $Δ ϑ_{l n}$ logarithmische Übertemperatur, $n$ Heizflächenexponent
Erforderliche Normleistung: $Q ˙_{N} = Q ˙_{H L} \cdot (\frac{Δ ϑ _{N}}{Δ ϑ _{l n}})^{n}$; $Q ˙_{H L}$ Norm-Heizlast des Raums in W
Logarithmische Übertemperatur: $Δ ϑ_{l n} = \frac{ϑ _{V} - ϑ _{R}}{l n \frac{ϑ _{V} - ϑ _{L}}{ϑ _{R} - ϑ _{L}}}$; $ϑ_{V}$ Vorlauf, $ϑ_{R}$ Rücklauf, $ϑ_{L}$ Raumlufttemperatur, alle in °C

Typische Fehler in der Prüfung

Heizlast und Normleistung gleichgesetzt, ohne auf die Systemtemperaturen umzurechnen.
Den Umrechnungsfaktor bei der Auslegung multipliziert statt dividiert.
Mit 50 K statt mit der tatsächlichen Übertemperatur gegen die Raumluft gerechnet.
Thermostatkopf hinter Verkleidung oder Vorhang ohne Fernfühler belassen.

Tipps aus der Werkstatt

Heizkörperleistung umrechnen: Übertemperatur durch 49,83 K, hoch n, mal Normleistung. Bei der Auslegung umgekehrt die Heizlast durch diesen Faktor teilen. Faustwert: Bei 55/45 °C bleibt etwa die Hälfte, bei 45/35 °C nur knapp ein Drittel der Normleistung.

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14 Aufgaben zu „Heizflächen auslegen und einbauen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in SHK (2016), Lernfeld 7; DIN EN 442 (Heizkörper); DIN EN 1264 (Flächenheizung) sinngemäß. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.