Leistung einer Fußbodenheizung – Berechnungen für Elektro- und Wasserheizungsarten

Moderne Fußbodenheizungen haben erst vor nicht allzu langer Zeit Einzug in das Leben der Menschen gehalten, aber sie haben sich sofort durchgesetzt.Die Vorteile dieser Heizart werden bereits beim ersten Einsatz spürbar. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um ein zusätzliches Wärmenetz oder das Hauptwärmenetz handelt.

Aber Sie müssen die richtige Eigenschaft wählen – die Leistung der Fußbodenheizung. Sie wird vom Hersteller unter Berücksichtigung der Konstruktion des Heizelements festgelegt.

Durchschnittliche Temperatur der Fußbodenheizung

Es gibt mehrere Gesetzesdokumente, die die sogenannten zulässigen und optimalen Mikroklimaindikatoren definieren. Einer davon ist SanPiN 1.2.3685-21. Darin heißt es, dass ein akzeptabler Indikator ein Indikator ist, bei dem sich die Menschen nicht mehr wohl fühlen. Es besteht jedoch kein gesundheitlicher Schaden.

Der optimale Indikator ist derjenige, bei dem der Komfort nur um 20 % sinkt. Das heißt, eine Person gibt keine großen Kosten für die Thermoregulierung aus.

Der optimale Parameter nach GOST hat genaue Temperaturgrenzen:

• mindestens – +12 ℃;
• maximal – +28 ℃.

Der genaue Temperaturwert hängt von zwei Faktoren ab: der Jahreszeit und der Art des Raumes. Letzteres ist beispielsweise ein Schlafzimmer, Wohnzimmer, Flur, Badezimmer usw.

An der Entwicklung von SanPiN waren Ärzte beteiligt, die in Kenntnis der menschlichen Physiologie genau eine angenehme Temperatur in Wohnräumen entsprechend dem saisonalen Faktor ermittelten:

• im Sommer 22-25 ℃;
• im Winter 20-22 ℃.

Jetzt nach Zimmertyp:

• Schlafzimmer – 18-20 ℃;
• Wohnzimmer – 19-21 ℃;
• Kinderzimmer nachts - 18-20 ℃, tagsüber - 20-23 ℃, für Kleinkinder nicht weniger als +20 ℃;
• Toilette – 19-21 ℃;
• Badezimmer – 24-26 ℃;
• Küche - 19-21 ℃, wenn Sie oft kochen, dann 17-18 ℃.

Daher kann die Temperatur der Fußbodenheizung in jedem Raum unterschiedlich sein. Es gibt jedoch einen Durchschnittswert, der durch SNiP bestimmt wird – +26-27 ℃. In diesem Fall ist der Indikator niedriger als der Wert des Kühlertemperaturregimes. Daher auch die Ersparnis, von der bei Fußbodenheizungen die Rede ist. Übrigens haben Europäer unterschiedliche Standards – +21-22 ℃.

Was beeinflusst die Leistung einer Fußbodenheizung?

Es gibt viele Faktoren, die die Leistung einer Fußbodenheizung beeinflussen:

1. Klimatische Bedingungen der Region.
2. Ist das Haus isoliert oder nicht?
3. Anzahl der Fenster im Raum.
4. Warme Böden sind das Hauptheizsystem oder ein zusätzliches.
5. Abmessungen des Raumes und sein Zweck.
6. Art des Bodenbelags.

Mit der Region ist alles klar – je weiter man nach Norden geht, desto mehr Kraft braucht man, um sich für Fußbodenheizung zu entscheiden.

Wärmedämmung des Raumes

Die Wärmedämmung ist schwieriger. Denn der Haupteinflussfaktor für die Energiewahl ist der Wärmeverlust des Gebäudes. Je größer sie sind, desto leistungsfähiger sollte die Heizung sein. Das bedeutet, dass die Energiekosten steigen, für die Sie mehr bezahlen müssen. Beispielsweise weisen die Wände eines Plattenhauses einen Wärmeverlust von 50 % auf, was in der modernen Realität völlig inakzeptabel ist.

Daher wird empfohlen, alle Gebäudestrukturen des Hauses zu isolieren oder deren Dicke zu erhöhen. Die erste Variante ist sowohl konstruktiv einfacher als auch kostengünstiger. Voraussetzung ist der Einbau von isolierten Eingangstüren und Mehrkammerfenstern aus Kunststoff oder Holz.

Die Menge des letzteren hat keinen großen Einfluss auf den Wärmeverlust, da dieser Wert im Vergleich zu anderen Elementen des Gebäudes gering ist. Es macht 10 % der Gesamtverluste aus.

Ist die Hauptheizquelle

Wenn Fußbodenheizungen das Hauptheizsystem sind, beträgt die empfohlene Leistung für Wohnräume 160-200 W pro m². Wenn es sich um ein Zusatzsystem handelt, dann 110-140 W. Befindet sich darunter ein unbeheiztes Volumen, erhöht sich der Wert auf 130-160 W pro Quadratmeter. In Feuchträumen erhöht sich die Leistung auf 160-180 W.

Es gibt einen Punkt, den nicht jeder beachtet. Es wird in SNiPs bezeichnet. Wenn die Fläche, auf der Fußbodenheizung verlegt werden soll, weniger als 70 % der Gesamtfläche des Raumes ausmacht, kann eine solche Heizungsanlage nur als Zusatzheizung eingesetzt werden.

Wenn beispielsweise die Fläche, die Möbel einnehmen, 35 % beträgt, sollte die Leistung der installierten Fußbodenheizung unter Berücksichtigung der oben genannten Anforderung berechnet werden. In Zahlen ausgedrückt sollte sie 110-140 W/m² nicht überschreiten.

Art des Bodenbelags

Je nach Veredelungsmaterial des Bodenbelags ist es schwierig, die Leistung einer Fußbodenheizung auszuwählen. Sie hängt von der Wärmeleitfähigkeit der Verkleidung ab. Für Keramikfliesen beträgt dieser Parameter beispielsweise 0,5–0,9 W/m·K. Für Linoleum – 0,2, für Laminat – 0,1.

Das heißt, je höher der Wert, desto intensiver leitet das Material Wärmeenergie durch sich selbst und die Heizung arbeitet effizienter.Dementsprechend sollte die Leistung geringer sein. In dieser Hinsicht gewinnen und verlieren Keramikfliesen laminieren.

Zimmertyp und -größe

Spezifische Leistung unter Berücksichtigung der Raumtypen pro 1 m² Fläche:

• Wohnzimmer und Küche im 1. Stock des Hauses – 140-150;
• Wohnzimmer und Küche im 2. Stock und darüber – 120-130;
• Badezimmer und Toiletten – 140-150;
• verglaste Loggien und Balkone – 180-190.

Alle oben genannten Leistungswerte sind ohne Berücksichtigung von Wärmeverlusten angegeben. Um den genauen Parameter zu ermitteln, werden Fachleute mit Spezialausrüstung eingeladen.

Art der Installation

Unabhängig von der Art der Fußbodenheizung wird diese auf einem vorbereiteten Untergrund verlegt. Es muss glatt, repariert und isoliert sein. Dem Wassertyp wird eine weitere Schicht hinzugefügt – eine wasserdichte Schicht in Form einer auf den Untergrund gelegten Membran.

Die Installation des Wärmenetzes selbst erfolgt mit drei Technologien:

1. Keramikfliesen werden mit einer Klebemasse auf dem Heizelement befestigt.
2. Über das Heizelement wird ein Zement-Sand-Estrich gegossen. Je dicker letzteres, desto länger dauert das Aufwärmen. Dementsprechend wird es noch einige Zeit zu einem Überverbrauch an Energie kommen.
3. Trockentechnologie. Es wird verwendet, wenn der Bodenbelag mit Laminat veredelt wird. Hierbei ist zu beachten, dass das Laminat nur dann direkt auf die Heizungsanlage verlegt wird, wenn es sich bei dieser um einen Infrarot-Folienboden handelt. In anderen Fällen wird eine ebene, feste Schicht aus Sperrholz, OSB oder Spanplatten eingebaut. Es gibt eine weitere günstigere Möglichkeit: Das Heizelement in vorbereitete Rillen im Boden verlegen.

Thermostattyp

Das Hauptmerkmal des Thermostats ist die Schaltleistung, die im Bereich von 3 bis 3,5 kW variiert.Den genauen Wert finden Sie im Produktdatenblatt.

Dieser Thermostatparameter hängt vom Stromverbrauch der Fußbodenheizung ab. Hier ist es nicht spezifisch, sondern allgemein. Das heißt, derjenige, der von allen Quadratmetern verbraucht wird.

Beispielsweise beträgt die vom Heizelement abgedeckte Gesamtfläche 20 m². Die spezifische Leistung bei Fußbodenheizung, auch Nennleistung genannt, beträgt 120 W für die Zusatzheizung, 180 W für die Hauptwärmequelle.

Jetzt können Sie die Gesamtleistung berechnen:

• 20x120=2400 W oder 2,4 kW;
• 20x180=360 W oder 3,6 kW.

Verfügt der ausgewählte Thermostat über eine Schaltanzeige von beispielsweise 3,35 kW, kann er in eine Fußbodenheizung eingebaut werden, die nur als zusätzliches Wärmenetz fungiert.

So berechnen Sie die Leistung eines wasserbeheizten Fußbodens

Es ist nicht schwer, die Leistung für Warmwasserböden zu berechnen. Dazu müssen Sie vier Indikatoren kennen:

• der Bereich, auf dem das Heizelement verlegt wird;
• Kühlmittelfluss;
• mit welchem ​​Schritt das Heizelement verlegt wird;
• Wärmeverluste des Raumes.

Planung

Wenn in den Räumen eine Wasser- oder Infrarot-Stab-Fußbodenheizung installiert wird, ist keine Planerstellung erforderlich. Der Grund dafür ist, dass Kunststoffrohre und Carbonstäbe problemlos Lasten von schweren Möbeln, Musikinstrumenten und Haushaltsgeräten tragen.

Bei Verwendung anderer Typen ist ein Plan erforderlich: Kabel, Kabel auf Matten, Folieninfrarot. Dazu wird auf einem Blatt Papier ein Raum maßstabsgetreu mit der genauen Lage von Möbeln und anderen schweren Gegenständen eingezeichnet. Alles, was davon frei bleibt, muss vom Heizelement abgedeckt werden.

Bestimmung der Fläche

Bei den Wasser- und Rutenoptionen ist alles klar.Sie bedecken den gesamten Bodenbelag mit einem Abstand von 10-15 cm von den Wänden, an den anderen drei Möglichkeiten müssen Sie noch basteln. Dazu muss der auf Papier gezeichnete Plan bzw. die von Möbeln freie Fläche in regelmäßige Formen unterteilt werden. Am einfachsten ist es, wenn es sich um Rechtecke handelt, deren Fläche gleich der Multiplikation ihrer Seiten ist. Die Flächen aller Figuren werden addiert, sodass eine Heizfläche entsteht.

Sie können das Gegenteil tun. Berechnen Sie die Gesamtfläche des Raumes. Berechnen Sie dann separat die Fläche von Möbeln und anderen Gegenständen. Fassen Sie letzteres zusammen und subtrahieren Sie das resultierende Ergebnis vom Gesamtindikator.

Berechnung des Wärmeverlusts

Es gibt eine Formel, nach der der Wärmeverlust berechnet wird – Q=ST/R, wobei:

• S – Raumbereich;
• T – Differenz zwischen Innen- und Außenlufttemperatur;
• R – Wärmewiderstand mit Maßeinheit m² K/W.

Das letzte Merkmal ist nicht die Wärmeleitfähigkeit.

Mit dieser Formel wird der Wärmeverlust von Gebäudestrukturen berechnet: Wände, Böden, Decken, Fenster und Türen. Anschließend werden die erhaltenen Werte aufsummiert.

Z.B:

• Deckenhöhe – 3 m;
• Raumbreite – 5 m;
• seine Länge beträgt 10 m;
• Fenster mit den Maßen 1,5 x 1,4 m;
• Die Temperatur im Raum beträgt +20 ℃, draußen -20 ℃.

Zuerst müssen Sie die Fläche jeder Gebäudestruktur berechnen:

• Wände: (5+10+5+10)x3=90 m²;
• Boden und Decke getrennt: 5x10=50 m²;
• Fenster: 1,5x1,4=2,1 m².

Gesamtfläche der Gebäudestrukturen: 192 m².

Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist ein Tabellenwert. Hängt von der Dicke der verwendeten Materialien und deren Wärmeleitfähigkeit ab. Zum Beispiel Böden aus Zementestrich mit einer Dicke von 10 cm und Dämmstärke – Mineralwolle – 5 cm:

• R-Estriche: 0,1/1,75=0,057 m² K/W;
• R Mineralwolle: 0,05/0,037=1,35.
• Gesamt-R – 1,4 m² K/W.

Und auf diese Weise werden alle Gebäudestrukturen berechnet, deren Werte aufsummiert werden.

Sie können die Wärmeverluste jeder Struktur separat berechnen. Gleiche Etagen:

Q=90x40/1,4=2571 W oder 2,57 kW.

Die erhaltenen Werte der Wärmeverluste für jede Gebäudestruktur werden in einem Indikator zusammengefasst.

Kühlmittelfluss

Diese Berechnung wird nur für eine wasserbasierte Fußbodenheizung durchgeführt. Es dient dazu, die Umwälzpumpe richtig auszuwählen, die heißes Wasser durch die Hohlrohre des Systems treibt.

Hierzu wird die Formel verwendet: G=0,86Q/∆t, wobei:

• 0,86 – Wärmekapazität von Wasser;
• Q – Wärmeleistung in W;
• ∆t – Temperaturunterschied im Rücklauf- und Vorlaufkreis.

Verlegeabstand und Konturlänge

Hier müssen wir nur über die Wärmefelder von Wasser und Elektrokabeln sprechen. Letzteres hat eine größere Auswahl, die von der Leistung der Fußbodenheizung pro 1 m² abhängt.

Z.B:

• der Verlegeschritt beträgt 7,5 cm unter dem Estrich, wofür ein 130-W-Kabel verwendet wird;
• Schritt 12 cm – 150-160 W;
• Schritt 15 cm – 180-200 W.

Wird eine Fußbodenheizung als zusätzlicher Heizkreis eingesetzt, kann die Leistung reduziert werden. Die gleiche Reduzierung kann auftreten, wenn das Heizelement unter der Keramikfliese direkt auf dem Kleber platziert wird.

Bei einer Pfeife ist das etwas anders. Hier kommt es nicht auf die Leistung an, sondern auf den Rohrdurchmesser. Zum Beispiel 16 mm:

• Rohre mit 16 mm Durchmesser werden in Schritten von 15 cm verlegt;
• wenn der Wärmeverlust im Raum groß ist, wird die Stufe auf 10 cm reduziert;
• Wenn die Fußbodenheizung nicht die Hauptwärmequelle ist, kann die Stufe auf 20 cm erhöht werden.

Ein größerer Stellplatz kann genutzt werden, jedoch nicht in Häusern und Wohnungen. Es wird in Industrieanlagen beim Verlegen von Rohren mit großem Durchmesser eingesetzt.

Zur Berechnung der Länge des Wasserkreislaufs wird die Formel F=S/h verwendet, wobei:

• S – Heizfläche;
• h – Schritt des Verlegens des Heizelements.

Wenn die Länge des Rohrkreislaufs 100 m überschreitet, muss er in mehrere Abschnitte unterteilt werden, wobei an jeden Abschnitt ein Thermostat, ein Temperatursensor und eine Umwälzpumpe angeschlossen werden müssen.

Bodenstrom

Dieser Wert ist bei wasserbeheizten Fußböden nicht sehr hoch. Sie variiert zwischen 40 und 150 W pro Quadratmeter Fläche. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Verteilung des Kühlmittels und damit der Wärme gleichmäßig im gesamten Kreislauf erfolgen muss.

Es gibt einen solchen Indikator – die Dichte des Thermalwasserflusses. Darauf wird bei der Auswahl einer Umwälzpumpe geachtet. Um seinen Wert zu berechnen, verwenden Sie diese Formel Q=q/S, wobei:

• q – Wärmeverlust;
• S – beheizter Bereich.

Kesselleistung

Es kommt selten vor, dass in einem Haus mehr als ein Heizkessel installiert ist. Daher wird seine Leistung unter Berücksichtigung der Leistung aller Heizsysteme, einschließlich Fußbodenheizung, bestimmt. Das heißt, für die Berechnung werden die Leistungswerte jedes Raumes herangezogen und aufsummiert.

Zum resultierenden Wert werden zusätzlich 15 % addiert. Hierbei handelt es sich um eine Reserve, die die Ressourcenkosten des Kessels selbst kompensiert, wenn dieser unter maximaler Nennlast betrieben wird.

Sie müssen keine komplexen Berechnungen durchführen, sondern legen das Verhältnis zugrunde: Pro 1 m² Fläche werden 10 W Wärmeenergie verbraucht. Beträgt die Gesamtfläche des Hauses beispielsweise 100 m², wird zur Beheizung ein 10-kW-Kessel verwendet.

Umwälzpumpe

Je länger der Fußbodenheizungskreislauf ist, desto leistungsstärker muss die Pumpe sein, die Sie kaufen müssen. Sie können die spezielle Formel Q=0,86 P/∆t verwenden, wobei:

• 0,86 – Wärmeleitfähigkeit von Wasser;
• P – Kesselleistung in kW;
• ∆t – Temperaturunterschied im Vor- und Rücklaufkreis.

Berechnen wir die Leistung einer elektrischen Fußbodenheizung

Bevor Sie mit der Berechnung einer elektrischen Fußbodenheizung beginnen, müssen Sie mehrere Parameter des Heizsystems genau bestimmen:

1. Warmer Boden wird als Hauptwärmequelle oder als zusätzliche Wärmequelle genutzt. Das heißt, seine Leistung beträgt 150–200 W/m² oder 110–150 W/m².
2. Wie hoch sind die Wärmeverluste? Wenn sie mehr als 100 W/m² betragen, kann es nicht als Hauptheizung verwendet werden.
3. Warme Elektroböden werden nur auf einer möbelfreien Fläche verlegt.

Formel zur Berechnung der Leistung P=PnS, wobei:

• Pн – Leistung des Heizelements;
• S ist der Raumbereich frei von Möbeln, bodenstehenden Haushaltsgeräten und bodenstehenden Musikinstrumenten.

Das erste Merkmal wird vom Hersteller in der Produktkennzeichnung angegeben. Auf dem Foto unten sehen Sie beispielsweise, dass die Kabelleistung 24 W/m beträgt. So steht es da – 24W/M.

Wenn Sie den Kabelverlegungsabstand kennen, können Sie bestimmen, wie viel Wärme pro 1 m² erzeugt wird. Beträgt der Verlegeschritt beispielsweise 15 cm, werden auf einem Quadratmeter 6 Konturen verlegt. Das bedeutet, dass die Gesamtleistung 24x6 = 144 W/m² beträgt.

Wenn Sie den letzten Parameter und die beheizte Fläche kennen, können Sie die erforderliche Gesamtleistung einer elektrischen Fußbodenheizung genau berechnen. Das heißt, zwei Merkmale miteinander zu multiplizieren.

Welches Fußbodenheizungssystem soll ich wählen?

Wenn wir über Wohnungen sprechen, dann gibt es nur elektrische Fußbodenheizung. Es ist verboten, das Wassersystem an die Heizung des Hauses anzuschließen. Sie können einen separaten Boiler installieren oder eine komplexe Wasserverteilungseinheit montieren. Aber das alles ist schwierig, unrentabel und arbeitsintensiv. Daher nur Elektrotyp.

Jedes der oben genannten Geräte kann in einem Privathaus installiert werden.Es ist besser, einem Wasserkessel den Vorzug zu geben, da dieser einfach über einen Kühlmittelverteiler an den Heizkessel angeschlossen wird.

Bestimmung der Temperatur im Raum

Laut Norm muss die Temperatur im Raum an sechs Punkten gemessen werden. Höhe 20 cm und 150 cm vom Boden. Horizontal – in zwei gegenüberliegenden Ecken und in der Raummitte. An jedem Punkt werden 10 Minuten lang Messungen durchgeführt.

Der Mittelwert aus drei Messungen wird auf einer Höhe von 20 cm ermittelt, auf einer Höhe von 150 cm genau derselbe. Im ersten Fall sollte die Temperatur innerhalb von +27 °C liegen, im zweiten Fall nicht unter +18 °C.

So senken Sie die Verbrauchskosten

Reduzieren Sie den Energieverbrauch Dürfen. Dazu müssen Sie mehrere wichtige Dinge tun:

1. Führen Sie die Isolierung aller Gebäudestrukturen durch und wählen Sie das Wärmedämmmaterial unter Berücksichtigung seiner Dicke oder Wärmeleitfähigkeit sorgfältig aus.
2. Installieren Sie Fenster und Türen, die zur Kategorie „Isoliert“ gehören.
3. Verwenden Sie für die Endbearbeitung des Bodenbelags Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit.
4. Stellen Sie die Temperatur an Thermostaten unter Berücksichtigung der Tageszeit richtig ein.
5. Schließen Sie einen Doppeltarif an Ihr Zuhause an, der es Ihnen ermöglicht, nachts Strom zu halbieren.

Wenn Sie sich für den Einbau von Fußbodenheizungen in einem Haus oder einer Wohnung entscheiden, müssen Sie zunächst deren Leistung berechnen. Geschieht dies nicht oder erfolgt die Auswahl „nach Augenmaß“, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass es zu einer Energieübernutzung kommt. Außerdem wird das Mikroklima in den Räumen nicht angenehm sein.

Wie viel verbraucht eine Fußbodenheizung? Stromverbrauch einer Fußbodenheizung: Video.

Wenn jemand bereits Erfahrungen mit der Wahl einer Fußbodenheizung auf Basis von Strom gemacht hat, teilen Sie uns dies in den Kommentaren mit. Speichern Sie das Material in Lesezeichen, um nützliche Berechnungsformeln nicht zu verlieren.