Die Bedeutung der Temperaturdifferenz delta t in Heizungsanlagen

Für eine optimale Funktion benötigt eine hydraulische Heizungsanlage sowohl einen richtig dimensionierten Heizkessel als auch passend dimensionierte Wärmeabgabesysteme, wie z. B. Heizkörper oder Fußbodenheizungen. Um eine maximale Effizienz der Wärmeübertragung zwischen diesen Komponenten zu gewährleisten, muss das erhitzte Wasser in der richtigen Menge und Temperatur zugeführt werden. Dafür sind entsprechende Berechnungen erforderlich, bei denen delta t eine wichtige Rolle spielt.

Was ist delta t?

Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff delta t (Δt) auf die Temperaturdifferenz zwischen zwei verschiedenen Messpunkten. Wenn man von delta t in Bezug auf Heizkörper spricht, gibt es zwei wichtige Temperaturunterschiede: vor und nach der Wärmeübertragung. Die Temperaturdifferenz delta t wird in der Regel in Kelvin (K) angegeben und hat somit die gleiche Skalierungseinheit wie Grad Celsius (°C). Eine Temperatur von 10 Kelvin entspricht also einem Unterschied von 10 Grad Celsius.

Temperatur des Wärmeüberträgers

Weitere damit verbundene Schlüsselkonzepte sind die Temperatur und die Übertemperatur des Wärmeüberträgers. Die Temperatur oder die mittlere Temperatur des Wärmeüberträgers ist die durchschnittliche Wassertemperatur einer Heizungsanlage, die sich aus den Wassertemperaturen im Vor- und Rücklauf ergibt. Anhand der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur sowie dem Massenstrom lässt sich die Heizleistung mit der folgenden Formel leicht bestimmen:

Q = ṁ * cp * Δt

In der Formel ist die Heizleistung (Q) gleich dem Massenstrom (ṁ) * der spezifischen Wärmekapazität des Wassers (c p ) * der Temperaturdifferenz vor und nach der Wärmeübertragung (Δt). Diese Formel verdeutlicht, wie wichtig die richtige Einstellung von Durchflussmenge und Temperatur für die Optimierung eines Warmwasserkreislaufs ist.

Übertemperatur des Heizmediums

Die Übertemperatur des Heizmediums ist die Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Temperatur des Heizmediums und der Raumtemperatur. Die Wärmeleistung einer einzelnen Heizfläche lässt sich anhand des direkten Verhältnisses zwischen Wärmeleistung und Übertemperatur berechnen. Dies gilt für Wärmetauscher im Allgemeinen, aber auch speziell für Heizkörper und Flächenheizungen.

Wenn beispielsweise die Raumtemperatur 20 °C beträgt und die durchschnittliche Temperatur des Heizmediums im Heizkörper 70 °C (75 °C Eintrittstemperatur und 65 °C Austrittstemperatur des Wassers), dann beträgt das delta t der Heizmittelübertemperatur 50 K. Die Übertemperatur des Heizmediums wird entweder arithmetisch oder logarithmisch bestimmt, wobei die arithmetische Übertemperatur für grobe Berechnungen ausreicht. Die Formel dafür lautet:

Δt = (tvf + tr) / 2 – ta

In der Formel ist delta t gleich der Summe aus Vorlauftemperatur (tvf) und Rücklauftemperatur (tr) geteilt durch 2 minus die Raumtemperatur (ta).

Die Zahlen im obigen Beispiel sind bewusst gewählt, da delta t50 der aktuelle europäische Standard nach EN442 für Messungen an modernen Heizkesseln und Heizungsanlagen ist.

Warum ist delta t wichtig?

Die Überschusstemperatur (delta t) wird verwendet, um die Heizlast eines Raums in Kombination mit der Heizleistung eines Heizkörpers zu definieren. Bei der Installation oder dem Austausch von Heizkörpern ist es daher wichtig, die richtige Systemtemperatur und damit auch die Übertemperatur des Heizmediums zu verwenden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Heizkörper für den Raum, in dem sie installiert werden, richtig dimensioniert sind und das Heizsystem den Raum ausreichend beheizen kann. Sie verhindert eine Unter- oder Überhitzung und trägt dazu bei, sowohl die Energieeffizienz als auch den Raumkomfort zu optimieren.

Achten Sie beim Vergleich von Heizkörperleistungen und -preisen darauf, welches delta t angegeben wird. Dies ermöglicht einen korrekten Vergleich zwischen verschiedenen Produkttypen.

Delta t50

Wie bereits erwähnt, ist delta t50 der aktuelle europäische Prüfstandard für Heizkörper. Dies bedeutet jedoch nicht, dass er automatisch blindlings verwendet werden sollte. Die richtigen Systemtemperaturen sind abhängig vom Gebäudestandard (z. B. Baujahr, Dämmstandard etc.) sowie vom verwendeten Wärmeerzeuger (Brennwertkessel, Wärmepumpe, etc.). Wenn sich die Systemtemperaturen ändern, z. B. der Wärmeerzeuger ausgetauscht wird, müssen die Heizkörpergrößen überprüft und ggf. an die neuen Systemtemperaturen angepasst werden. Als Faustregel gilt: Je niedriger die Übertemperatur des Heizmediums, desto größer sollte die Heizfläche sein.

Die obigen Ausführungen zeigen den engen Zusammenhang zwischen der Systemtemperatur, der Spanne zwischen Vor- und Rücklauftemperatur und der Heizkörperleistung. Sobald sich die Durchflussmengen oder Systemtemperaturen ändern, müssen die Heizkörper überprüft und ggf. ausgetauscht werden.