Berechnung der Rohre für Fußbodenheizung: Auswahl der Rohre nach Parametern, Wahl des Verlegeabstands + Berechnungsbeispiel

Trotz der aufwändigen Montage gilt die Fußbodenheizung mittels Wasserheizkreis als eine der kosteneffizientesten Heizmethoden für Räume. Damit das System maximal effizient arbeitet und störungsfrei läuft, muss die Berechnung der Rohre für die Fußbodenheizung korrekt durchgeführt werden – die Länge, der Verlegeabstand und das Schema der Kreisanordnung müssen bestimmt werden.

Von diesen Parametern hängt maßgeblich der Nutzungskomfort der Wasserfußbodenheizung ab. Genau diese Fragen werden wir in unserem Artikel behandeln – wir erklären, wie Sie die optimale Rohrvariante unter Berücksichtigung der technischen Eigenschaften jeder Art auswählen. Nach dem Lesen dieses Artikels können Sie außerdem den richtigen Verlegeabstand wählen und den erforderlichen Durchmesser sowie die Länge des Fußbodenheizkreises für einen bestimmten Raum berechnen.

Parameter für die Berechnung des Heizkreises

In der Planungsphase müssen Sie eine Reihe von Fragen klären, die die konstruktiven Merkmale der Fußbodenheizung und die Betriebsweise bestimmen – die Dicke des Estrichs, die Pumpe und andere notwendige Geräte auswählen.

Die technischen Aspekte der Einrichtung eines Heizkreises hängen maßgeblich von seiner Zweckbestimmung ab. Neben der Zweckbestimmung werden für eine genaue Berechnung der Länge des Wasserheizkreises mehrere Kennzahlen benötigt: die abgedeckte Fläche, die Wärmestromdichte, die Vorlauftemperatur und die Art des Bodenbelags.

Vom Rohr abgedeckte Fläche

Bei der Bestimmung der Abmessungen der Unterlage für die Rohrverlegung wird der Raum berücksichtigt, der nicht durch große Geräte und Einbaumöbel blockiert ist. Die Anordnung der Gegenstände im Raum sollte im Voraus durchdacht werden.

Wenn die Fußbodenheizung als Hauptwärmequelle genutzt wird, muss ihre Leistung ausreichen, um 100% der Wärmeverluste auszugleichen. Wenn die Heizschlange eine Ergänzung zum Heizkörpersystem ist, muss sie 30-60% der Wärmeenergiekosten des Raumes abdecken.

Wärmestrom und Vorlauftemperatur

Die Wärmestromdichte – ist ein berechneter Wert, der die optimale Wärmeenergiemenge für die Beheizung eines Raumes charakterisiert. Die Größe hängt von mehreren Faktoren ab: der Wärmeleitfähigkeit der Wände, der Decken, der Glasfläche, der vorhandenen Dämmung und der Intensität des Luftwechsels. Ausgehend vom Wärmestrom wird der Verlegeabstand der Schlaufe bestimmt.

Der maximale Temperaturwert des Heizmediums beträgt 60 °C. Allerdings reduzieren die Dicke des Estrichs und der Bodenbelag die Temperatur – tatsächlich liegen an der Bodenoberfläche etwa 30-35 °C an. Der Unterschied zwischen den Temperaturwerten am Vorlauf und Rücklauf des Kreislaufs sollte 5 °C nicht überschreiten.

Art des Bodenbelags

Die Endbearbeitung beeinflusst die Effizienz des Systems. Fliesen und Feinsteinzeug haben eine optimale Wärmeleitfähigkeit – die Oberfläche heizt sich schnell auf. Ein guter Wirkungsgrad des Wasserheizkreises wird bei Verwendung von Laminat und Linoleum ohne Wärmedämmschicht erzielt. Die geringste Wärmeleitfähigkeit hat ein Holzbelag.

Der Wärmeabgabegrad hängt auch vom Material des Estrichs ab. Das System ist am effektivsten bei Verwendung von Schwerbeton mit natürlicher Gesteinskörnung, zum Beispiel Meerkies kleiner Fraktion.

Zement-Sand-Mörtel sorgt für eine mittlere Wärmeabgabe bei Erwärmung des Heizmediums auf 45 °C. Der Wirkungsgrad des Kreislaufs sinkt deutlich bei der Verwendung von Halbtrockenestrich.

Bei der Berechnung der Rohre für die Fußbodenheizung sollten Sie die festgelegten Normen für die Temperaturbedingungen des Belags beachten:

• 29 °C – Wohnraum;
• 33 °C – Räume mit hoher Luftfeuchtigkeit;
• 35 °C – Durchgangsbereiche und Kältezonen – Bereiche entlang der Giebelwände.

Eine nicht unwichtige Rolle für die Bestimmung der Verlegedichte des Wasserheizkreises spielen die klimatischen Besonderheiten der Region. Bei der Berechnung der Wärmeverluste sollten Sie die minimale Wintertemperatur berücksichtigen.

Wie die Praxis zeigt, kann eine vorherige Dämmung des gesamten Hauses die Belastung reduzieren. Es ist sinnvoll, den Raum zunächst zu dämmen und danach mit der Berechnung der Wärmeverluste und der Parameter des Rohrkreislaufs zu beginnen.

Bewertung der technischen Eigenschaften bei der Rohrauswahl

Aufgrund der ungewöhnlichen Betriebsbedingungen werden an das Material und die Abmessungen der Heizschlange der Fußbodenheizung hohe Anforderungen gestellt:

• chemische Trägheit, Beständigkeit gegen Korrosionsprozesse;
• Vorhandensein einer absolut glatten Innenbeschichtung, die nicht zur Bildung von Kalkablagerungen neigt;
• Festigkeit – von innen wirkt ständig das Heizmedium auf die Wände, von außen der Estrich; das Rohr muss einem Druck von bis zu 10 Bar standhalten.

Es ist wünschenswert, dass der Heizungszweig ein geringes spezifisches Gewicht hat. Der Aufbau der Fußbodenheizung belastet die Decke ohnehin erheblich, und ein schweres Rohrleitungssystem würde die Situation nur verschlimmern.

Laut SNiP ist die Verwendung von geschweißten Rohren in geschlossenen Heizungsanlagen unabhängig von der Nahtart (Spiral- oder Längsnaht) verboten.

Den aufgeführten Anforderungen entsprechen drei Kategorien von Rohren: vernetztes Polyethylen, Metall-Kunststoff, Kupfer.

Variante #1 – vernetztes Polyethylen (PEX)

Das Material hat eine netzartige, weitmaschige Struktur der Molekülbindungen. Von normalem Polyethylen unterscheidet sich das modifizierte durch das Vorhandensein sowohl von Längs- als auch von Querverbindungen. Diese Struktur erhöht das spezifische Gewicht, die mechanische Festigkeit und die chemische Beständigkeit.

Ein Wasserwärmekreis aus PEX-Rohren bietet eine Reihe von Vorteilen:

• hohe Elastizität, die das Verlegen der Spirale mit kleinem Biegeradius ermöglicht;
• Sicherheit – beim Erhitzen gibt das Material keine schädlichen Bestandteile ab;
• Temperaturbeständigkeit: Erweichung ab 150 °C, Schmelzen ab 200 °C, Verbrennen ab 400 °C;
• Strukturerhalt bei Temperaturschwankungen;
• Beständigkeit gegen Beschädigungen – gegen biologische Schädlinge und chemische Reagenzien.

Die Rohrleitung behält ihre ursprüngliche Durchflusskapazität – an den Wänden setzt sich kein Sediment ab. Die voraussichtliche Lebensdauer des PEX-Kreislaufs beträgt 50 Jahre.

Zu den Nachteilen von vernetztem Polyethylen gehören: Empfindlichkeit gegenüber Sonnenlicht, negative Auswirkungen von Sauerstoff beim Eindringen in die Struktur, Notwendigkeit einer festen Fixierung der Spirale beim Verlegen.

Es werden vier Produktgruppen unterschieden:

1. PEX-a – Peroxidvernetzung. Es wird eine besonders feste und gleichmäßige Struktur mit einer Bindungsdichte von bis zu 75% erreicht.
2. PEX-b – Silanvernetzung. Bei dieser Technologie werden Silanide verwendet – giftige Substanzen, die für den Hausgebrauch nicht zulässig sind. Hersteller von Wasserleitungsprodukten ersetzen sie durch ein sicheres Reagens. Für die Installation sind Rohre mit einem Hygienezertifikat zulässig. Die Vernetzungsdichte beträgt 65-70%.
3. PEX-c – Strahlungsmethode. Das Polyethylen wird einem Strom von Gammastrahlen oder Elektronen ausgesetzt. Dadurch verdichten sich die Bindungen auf bis zu 60%. Nachteile von PEX-c: Anwendungsunsicherheit, ungleichmäßige Vernetzung.
4. PEX-d – Nitrierung. Die Reaktion zur Bildung des Netzwerks verläuft über Stickstoffradikale. Das Ergebnis ist ein Material mit einer Vernetzungsdichte von etwa 60-70%.

Die Festigkeitseigenschaften von PEX-Rohren hängen von der Vernetzungsmethode des Polyethylens ab.

Wenn Sie sich für Rohre aus vernetztem Polyethylen entschieden haben, empfehlen wir Ihnen, sich mit den Regeln für die Einrichtung der Fußbodenheizung aus diesen vertraut zu machen.

Variante #2 – Mehrschichtverbundrohr

Der führende Rohrwerkstoff für die Verlegung von Fußbodenheizungen ist der Metall-Kunststoff-Verbund. Konstruktiv besteht das Material aus fünf Schichten.

Innenbeschichtung und Außenhülle bestehen aus Polyethylen hoher Dichte, das dem Rohr die nötige Glätte und Hitzebeständigkeit verleiht. Die Zwischenschicht ist eine Aluminiumlage.

Das Metall erhöht die Festigkeit der Leitung, verringert den Wärmeausdehnungskoeffizienten und fungiert als Diffusionssperre, die den Sauerstoffzutritt zum Wärmeträger verhindert.

Eigenschaften der Metall-Kunststoff-Verbundrohre:

• gute Wärmeleitfähigkeit;
• Fähigkeit, die vorgegebene Form beizubehalten;
• Arbeitstemperatur unter Beibehaltung der Eigenschaften – 110 °C;
• geringes spezifisches Gewicht;
• geräuschlose Bewegung des Wärmeträgers;
• Sicherheit bei der Anwendung;
• Korrosionsbeständigkeit;
• Betriebsdauer – bis zu 50 Jahre.

Der Nachteil von Verbundrohren ist die Unzulässigkeit des Biegens um die Achse. Bei mehrmaligem Verdrehen besteht die Gefahr einer Beschädigung der Aluminiumschicht. Wir empfehlen Ihnen, sich mit der richtigen Montagetechnik für Metall-Kunststoff-Rohre vertraut zu machen, um Beschädigungen zu vermeiden.

Variante #3 – Kupferrohre

In Bezug auf die technischen und betrieblichen Eigenschaften ist das gelbe Metall die beste Wahl. Seine Nachfrage wird jedoch durch die hohen Kosten eingeschränkt.

Im Vergleich zu synthetischen Rohrleitungen hat der Kupferkreislauf in mehreren Punkten Vorteile: Wärmeleitfähigkeit, thermische und physikalische Festigkeit, unbegrenzte Biegevariabilität, absolute Gasdichtheit.

Neben den hohen Kosten hat Kupferrohr einen weiteren Nachteil – die Komplexität der Montage. Zum Biegen des Kreislaufs wird eine Pressmaschine oder ein Rohrbieger benötigt.

Variante #4 – Polypropylen und Edelstahl

Manchmal wird der Heizkreislauf aus Polypropylen- oder Edelstahl-Wellrohren hergestellt. Die erste Variante ist preisgünstig, aber recht biegesteif – der Mindestbiegeradius beträgt das Achtfache des Rohrdurchmessers.

Das bedeutet, dass Rohre mit einem Nenndurchmesser von 23 mm im Abstand von 368 mm verlegt werden müssten – ein vergrößerter Verlegeabstand gewährleistet keine gleichmäßige Beheizung.

Edelstahlrohre zeichnen sich durch hohe Wärmeleitfähigkeit und gute Biegsamkeit aus. Nachteile: geringe Haltbarkeit der Dichtungsgummis, starker hydraulischer Widerstand durch die Wellung.

Mögliche Verlegearten des Kreises

Um den Rohrverbrauch für die Installation einer Fußbodenheizung zu ermitteln, sollten Sie sich zuerst für das Verlegeschema des Wasserkreislaufs entscheiden. Die Hauptaufgabe bei der Planung der Verlegung ist die Gewährleistung einer gleichmäßigen Erwärmung unter Berücksichtigung der kalten und unbeheizten Zonen des Raumes.

Folgende Verlegevarianten sind möglich: Schlangenlinie, Doppelschlangenlinie und Wendel. Bei der Auswahl des Schemas müssen Sie die Größe, die Konfiguration des Raumes und die Lage der Außenwände berücksichtigen.

Verlegeart #1 – Mäander (Schlange)

Das Heizmedium wird entlang der Wand dem System zugeführt, durchläuft die Rohrschlange und kehrt zum Verteilerkollektor zurück. In diesem Fall wird die Hälfte des Raums mit heißem Wasser erwärmt, der Rest mit gekühltem Wasser.

Bei der Schlangenverlegung kann keine gleichmäßige Erwärmung erreicht werden – der Temperaturunterschied kann bis zu 10 °C betragen. Die Methode ist in schmalen Räumen anwendbar.

Das Schema der Eck-Schlangenlinie eignet sich optimal, wenn Sie eine kalte Zone an der Stirnwand oder im Flur maximal dämmen müssen.

Die Doppelschlangenlinie ermöglicht einen sanfteren Temperaturübergang. Der Vor- und Rücklauf verlaufen parallel zueinander.

Verlegeart #2 – Schnecke oder Spirale

Dies gilt als optimales Schema, das eine gleichmäßige Erwärmung des Bodenbelags gewährleistet. Vor- und Rücklaufzweige werden abwechselnd verlegt.

Ein weiterer Vorteil der ‚Wendel‘ ist die Verlegung des Heizkreislaufs mit sanfter Biegung. Diese Methode ist relevant bei Rohren mit unzureichender Flexibilität.

In großen Flächen wird ein kombiniertes Schema umgesetzt. Die Fläche wird in Sektoren unterteilt, und für jeden wird ein separater Kreislauf entwickelt, der zum gemeinsamen Kollektor führt. In der Raummitte wird die Rohrleitung in Wendelform verlegt, entlang der Außenwände in Schlangenlinie.

Auf unserer Website gibt es einen weiteren Artikel, in dem wir die Montageschemata für die Verlegung von Fußbodenheizungen detailliert betrachtet und Empfehlungen zur Auswahl der optimalen Variante in Abhängigkeit von den Besonderheiten des jeweiligen Raums gegeben haben.

Methodik der Rohrberechnung

Um sich nicht in den Berechnungen zu verlieren, schlagen wir vor, die Lösung des Problems in mehrere Schritte zu unterteilen. Zunächst müssen Sie die Wärmeverluste des Raumes bewerten, den Verlegeabstand bestimmen und dann die Länge des Heizkreislaufs berechnen.

Grundsätze der Schemenerstellung

Bevor Sie mit den Berechnungen und der Erstellung einer Skizze beginnen, sollten Sie sich mit den grundlegenden Regeln für die Anordnung des Wasserkreislaufs vertraut machen:

1. Es ist empfehlenswert, die Rohre entlang der Fensteröffnung zu verlegen – dies reduziert die Wärmeverluste des Gebäudes erheblich.
2. Die empfohlene Fläche für einen Wasserkreislauf beträgt 20 m². In größeren Räumen ist es notwendig, den Raum in Zonen zu unterteilen und für jede eine separate Heizleitung zu verlegen.
3. Abstand von der Wand zur ersten Schlaufe – 25 cm. Zulässiger Rohrabstand in der Raummitte – bis 30 cm, an den Rändern und in kalten Zonen – 10-15 cm.
4. Die Bestimmung der maximalen Rohrlänge für die Fußbodenheizung sollte auf dem Durchmesser der Rohrschlange basieren.

Für einen Kreislauf mit einem Querschnitt von 16 mm sind maximal 90 m zulässig, die Begrenzung für Rohre mit 20 mm Dicke beträgt 120 m. Die Einhaltung der Normen gewährleistet einen normalen hydraulischen Druck im System.

Die Tabelle zeigt den ungefähren Rohrverbrauch in Abhängigkeit vom Schleifenabstand. Für genauere Daten sollten Reserven für Biegungen und den Abstand zum Verteiler berücksichtigt werden.

Basisformel mit Erläuterungen

Die Berechnung der Kreislauflänge der Fußbodenheizung erfolgt nach der Formel:

L=S/n*1,1+k,

Wobei:

• L – die gesuchte Länge der Heizungsleitung;
• S – die zu beheizende Bodenfläche;
• n – der Verlegeabstand;
• 1,1 – der Standardkoeffizient von zehn Prozent Reserve für Biegungen;
• k – die Entfernung des Verteilers zum Boden – hierbei werden die Abstände zur Kreislaufverteilung auf Vor- und Rücklauf berücksichtigt.

Die entscheidende Rolle spielen die beheizte Fläche und der Rohrabstand.

Zur Veranschaulichung sollte auf Papier ein Raumplan mit genauen Maßen erstellt und der Verlauf des Wasserkreislaufs eingezeichnet werden.

Es ist zu beachten, dass die Verlegung von Heizungsrohren unter großen Haushaltsgeräten und Einbaumöbeln nicht empfohlen wird. Die Parameter der genannten Gegenstände müssen von der Gesamtfläche abgezogen werden.

Um den optimalen Abstand zwischen den Rohrschleifen zu wählen, sind komplexere mathematische Berechnungen unter Berücksichtigung der Wärmeverluste des Raums erforderlich.

Wärmetechnische Berechnung mit Bestimmung des Verlegeabstands

Die Verlegedichte der Rohre beeinflusst direkt die Wärmestromstärke, die von der Heizungsanlage ausgeht. Zur Bestimmung der erforderlichen Last müssen die Wärmeverluste im Winter berechnet werden.

Die Wärmeverluste durch Gebäudebauteile und Lüftung müssen vollständig durch die erzeugte Wärmeenergie des Wasserkreislaufs ausgeglichen werden.

Die Leistung des Heizsystems wird durch die Formel bestimmt:

M=1,2*Q,

Wobei:

• M – die Leistungsfähigkeit des Kreislaufs;
• Q – die gesamten Wärmeverluste des Raums.

Der Wert Q kann in Komponenten aufgeteilt werden: Energieverbrauch durch die umschließenden Bauteile und Verluste durch das Lüftungssystem. Wir werden uns ansehen, wie jeder dieser Werte berechnet wird.

Wärmeverluste durch Gebäudeelemente

Es muss der Wärmeenergieverbrauch für alle umschließenden Bauteile ermittelt werden: Wände, Decke, Fenster, Türen usw. Die Berechnungsformel lautet:

Q1=(S/R)*Δt

Wobei:

• S – Fläche des Elements;
• R – Wärmewiderstand;
• Δt – Differenz zwischen Innentemperatur und Außentemperatur.

Bei der Ermittlung von Δt wird der Wert für die kälteste Jahreszeit verwendet.

Der Wärmewiderstand wird wie folgt berechnet:

R=A/Kt,

Wobei:

• A – Schichtdicke, m;
• Kt – Wärmeleitfähigkeitskoeffizient, W/(m·K).

Bei kombinierten Bauteilen müssen die Widerstände aller Schichten summiert werden.

Der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient von Baumaterialien und Dämmstoffen kann einem Handbuch oder der Begleitdokumentation des jeweiligen Produkts entnommen werden.

Weitere Werte des Wärmeleitkoeffizienten für die gängigsten Baustoffe haben wir in der Tabelle aufgeführt, die sich im folgenden Artikel befindet.

Lüftungswärmeverluste

Für die Berechnung des Wertes wird die folgende Formel verwendet:

Q2=(V*K/3600)*C*P*Δt,

Wobei:

• V – Raumvolumen, m³;
• K – Luftwechselrate;
• C – spezifische Wärmekapazität der Luft, J/(kg·K);
• P – Dichte der Luft bei normaler Raumtemperatur – 20 °C.

Die Luftwechselrate der meisten Räume wird mit eins angenommen. Eine Ausnahme bilden Häuser mit einer inneren Dampfsperre – zur Aufrechterhaltung eines normalen Raumklimas muss die Luft zweimal pro Stunde erneuert werden.

Die spezifische Wärmekapazität ist ein Referenzwert. Bei Standardtemperatur ohne Druck beträgt der Wert 1005 J/(kg·K).

Die Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Luftdichte von der Umgebungstemperatur bei atmosphärischem Druck – 1,0132 bar (1 atm).

Gesamtwärmeverluste

Der endgültige Wärmeverlust des Raumes beträgt: Q=Q1*1,1+Q2. Der Faktor 1,1 steht für eine Erhöhung des Energieverbrauchs um 10% aufgrund der Infiltration von Luft durch Spalten und Undichtigkeiten in der Gebäudestruktur.

Wenn Sie den erhaltenen Wert mit 1,2 multiplizieren, erhalten Sie die erforderliche Leistung der Fußbodenheizung zum Ausgleich der Wärmeverluste. Mithilfe des Diagramms der Abhängigkeit des Wärmestroms von der Vorlauftemperatur können Sie den geeigneten Rohrabstand und Rohrdurchmesser bestimmen.

Die vertikale Achse zeigt die mittlere Temperatur des Wasserkreislaufs, die horizontale Achse die Wärmeenergieabgabe der Heizungsanlage pro Quadratmeter.

Die Daten gelten für Fußbodenheizungen mit einem 7 mm dicken Sand-Zement-Estrich; das Deckmaterial ist Keramikfliesen. Für andere Bedingungen ist eine Korrektur der Werte unter Berücksichtigung der Wärmeleitfähigkeit des Endbelags erforderlich.

Zum Beispiel sollte bei der Verlegung von Teppichboden die Temperatur des Wärmeträgers um 4-5 °C erhöht werden. Jeder zusätzliche Zentimeter Estrich verringert die Wärmeabgabe um 5-8%.

Endgültige Wahl der Kreislänge

Wenn man den Verlegeabstand der Windungen und die zu beheizende Fläche kennt, kann der Rohrverbrauch leicht ermittelt werden. Ist der ermittelte Wert größer als der zulässige Wert, müssen mehrere Kreisläufe installiert werden.

Optimal ist es, wenn die Schlaufen die gleiche Länge haben – dann muss nichts eingestellt oder abgeglichen werden. In der Praxis ergibt sich jedoch häufig die Notwendigkeit, die Heizungsleitung in verschiedene Abschnitte aufzuteilen.

Die Streuung der Kreislauflängen sollte innerhalb von 30-40 % liegen. Abhängig vom Zweck und der Raumform kann mit dem Schleifenabstand und den Rohrdurchmessern „gespielt“ werden.

Konkretes Beispiel zur Berechnung eines Heizkreises

Angenommen, die Parameter eines Heizkreislaufs für ein Haus mit einer Fläche von 60 Quadratmetern sollen ermittelt werden.

Für die Berechnung werden folgende Daten und Eigenschaften benötigt:

• Raummaße: Höhe – 2,7 m, Länge und Breite – 10 bzw. 6 m;
• im Haus gibt es 5 Metall-Kunststoff-Fenster mit je 2 m²;
• Außenwände – Porenbeton, Dicke – 50 cm, λ=0,20 W/(m·K);
• zusätzliche Wärmedämmung der Wände – Polystyrol 5 cm, λ=0,041 W/(m·K);
• Deckenmaterial – Stahlbetonplatte, Dicke – 20 cm, λ=1,69 W/(m·K);
• Dachbodendämmung – Polystyrolplatten mit einer Dicke von 5 cm;
• Abmessungen der Eingangstür – 0,9 × 2,05 m, Wärmedämmung – Polyurethan, Schicht – 10 cm, λ=0,035 W/(m·K).

Im Folgenden betrachten wir ein schrittweises Beispiel für die Durchführung der Berechnung.

Schritt 1 – Berechnung der Wärmeverluste über die Bauteile

Wärmedurchlasswiderstand der Wandmaterialien:

• Porenbeton: R1 = 0,5/0,20 = 2,5 m²·K/W;
• Polystyrol: R2 = 0,05/0,041 = 1,22 m²·K/W.

Der gesamte Wärmedurchlasswiderstand der Wand beträgt: 2,5 + 1,22 = 3,57 m²·K/W. Die Durchschnittstemperatur im Haus wird mit +23 °C angenommen, die minimale Außentemperatur mit -25 °C. Die Differenz beträgt 48 °C.

Berechnung der Gesamtfläche der Wand: S1 = 2,7 × 10 × 2 + 2,7 × 6 × 2 = 86,4 m². Von diesem Wert sind die Flächen von Fenstern und Tür abzuziehen: S2 = 86,4 - 10 - 1,85 = 74,55 m².

Setzt man die ermittelten Werte in die Formel ein, erhält man die Wärmeverluste der Wände: Qc = 74,55 / 3,57 × 48 = 1002 W

Analog werden die Wärmeverluste durch Fenster, Tür und Decke berechnet. Zur Bewertung der Energieverluste über den Dachboden werden die Wärmeleitfähigkeit des Deckenmaterials und der Dämmung berücksichtigt.

Der resultierende Wärmedurchlasswiderstand der Decke beträgt: 0,2/1,69 + 0,05/0,041 = 0,118 + 1,22 = 1,338 m²·K/W. Die Wärmeverluste betragen: Qd = 60/1,338 × 48 = 2152 W.

Um den Wärmeverlust durch die Fenster zu berechnen, muss der gewichtete Mittelwert des Wärmedurchlasswiderstands der Materialien ermittelt werden: für die Verglasung – 0,5 und für den Rahmen – 0,56 m²·K/W.

Ro=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 m²*K/W. Hier sind 0,1 und 0,9 der Anteil jedes Materials in der Fensterkonstruktion.

Wärmeverluste des Fensters: Qo=10/0,56*48=857 W.

Unter Berücksichtigung der Wärmedämmung der Tür beträgt ihr Wärmewiderstand: Rd=0,1/0,035=2,86 m²*K/W. Qd=(0,9*2,05)/2,86*48=31 W.

Die gesamten Wärmeverluste durch die umschließenden Elemente betragen: 1002+2152+857+31=4042 W. Das Ergebnis muss um 10% erhöht werden: 4042*1,1=4446 W.

Schritt 2 – Wärme für die Beheizung + gesamte Wärmeverluste

Zuerst berechnen wir den Wärmebedarf für die Erwärmung der Zuluft. Raumvolumen: 2,7*10*6=162 m³. Demnach betragen die Lüftungswärmeverluste: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 W.

Gemäß den Raumparametern betragen die gesamten Wärmeverluste: Q=4446+2583=7029 W.

Schritt 3 – Erforderliche Leistung des Heizkreises

Wir berechnen die optimale Leistung des Kreises, die zum Ausgleich der Wärmeverluste erforderlich ist: N=1.2*7029=8435 W.

Weiter: q=N/S=8435/60=141 W/m².

Ausgehend von der erforderlichen Leistung des Heizsystems und der aktiven Raumfläche kann die Wärmestromdichte pro 1 m² bestimmt werden.

Schritt 4 – Bestimmung des Verlegeabstands und der Kreislänge

Den erhaltenen Wert vergleichen wir mit dem Abhängigkeitsdiagramm. Wenn die Vorlauftemperatur im System 40 °C beträgt, ist ein Kreis mit den Parametern geeignet: Abstand – 100 mm, Durchmesser – 20 mm.

Wenn im Kreislauf auf 50 °C erwärmtes Wasser zirkuliert, kann der Abstand zwischen den Zweigen auf 15 cm vergrößert und ein Rohr mit einem Durchmesser von 16 mm verwendet werden.

Wir berechnen die Kreislänge: L=60/0,15*1,1=440 m.

Separat muss der Abstand von den Verteilern zur Heizungsanlage berücksichtigt werden.

Wie aus den Berechnungen ersichtlich ist, müssen für die Einrichtung einer wassergeführten Fußbodenheizung mindestens vier Heizkreise angelegt werden. Wie Sie die Rohre richtig verlegen und befestigen und weitere Montagegeheimnisse haben wir hier behandelt.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Anschauliche Videoübersichten helfen bei der vorläufigen Berechnung der Länge und des Abstands des Heizkreises.

Auswahl des effektivsten Abstands zwischen den Zweigen der Fußbodenheizung:

Anleitung, wie man die Länge eines bestehenden Fußbodenheizkreises ermittelt:

Die Berechnungsmethode kann nicht als einfach bezeichnet werden. Gleichzeitig müssen viele Faktoren berücksichtigt werden, die die Parameter des Kreises beeinflussen. Wenn die Fußbodenheizung als einzige Wärmequelle genutzt werden soll, sollte diese Arbeit besser Profis überlassen werden – Fehler in der Planungsphase können teuer werden.

Berechnen Sie die erforderliche Rohrlänge für die Fußbodenheizung und deren optimalen Durchmesser selbst? Haben Sie vielleicht noch Fragen, die wir in diesem Material nicht behandelt haben? Stellen Sie sie unseren Experten im Kommentarbereich.

Wenn Sie auf die Berechnung von Rohren für die Installation einer Fußbodenheizung spezialisiert sind und etwas zu dem oben dargestellten Material hinzuzufügen haben, schreiben Sie bitte Ihre Anmerkungen unten unter den Artikel.