Technische Gebäudeausrüstung (TGA)
Lüftungswärmebedarf (Heizregister)
Welche Heizleistung braucht das Nachheizregister, um den Luftvolumenstrom um ΔT zu erwärmen?
Das Heizregister einer Lüftungsanlage muss die geförderte Luft von der Eintrittstemperatur (Außenluft oder Luft nach der Wärmerückgewinnung) auf die gewünschte Zulufttemperatur erwärmen. Die dafür nötige Leistung ist proportional zum Luftvolumenstrom und zur Temperaturerhöhung. Die Stoffwerte der Luft werden in der Lüftungstechnik zur Konstante ρ · c_p = 0,34 Wh/(m³·K) zusammengefasst; damit ergibt sich die Leistung direkt in Watt, wenn der Volumenstrom in m³/h eingesetzt wird.
Die gleiche Formel liefert den Lüftungswärmeverlust eines Raums ohne Wärmerückgewinnung, wenn für ΔT die Differenz zwischen Raum- und Außentemperatur eingesetzt wird. Für die Auslegung des Registers wird in der Regel die Norm-Außentemperatur des Standorts angesetzt.
Größen und Einheiten
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Heizleistung des Registersan die Luft übertragene Wärmeleistung (sensibel, ohne Befeuchtung) | W | |
| Luftvolumenstromdurch das Register strömende Luftmenge | m³/h | |
| volumenbezogene Wärmekapazität der LuftDichte mal spezifische Wärmekapazität, für Luft bei 20 °C und Normaldruck ≈ 0,34 (entspricht 1,2 kg/m³ · 1,005 kJ/(kg·K) / 3,6) | Wh/(m³·K) | |
| TemperaturerhöhungZulufttemperatur minus Lufteintrittstemperatur am Register | K |
Rechenweg
- Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.
GrafikRegisterleistung über dem Luftvolumenstrom
Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.
Beispiel
Die Lüftungsanlage eines Bürogebäudes fördert 3 000 m³/h Zuluft. Nach der Wärmerückgewinnung hat die Luft am Auslegungstag noch 12 °C; sie soll mit 20 °C in die Räume eingeblasen werden. Welche Leistung muss das Nachheizregister haben?
- Temperaturerhöhung: ΔT = 20 °C − 12 °C = 8 K.
- Gegeben: V̇ = 3 000 m³/h, ρc_p = 0,34 Wh/(m³·K).
- Einsetzen: Q̇ = 3 000 m³/h · 0,34 Wh/(m³·K) · 8 K = 8 160 W ≈ 8,2 kW.
- Zum Vergleich ohne Wärmerückgewinnung (Außenluft −12 °C, ΔT = 32 K): Q̇ = 3 000 · 0,34 · 32 = 32 640 W – die Wärmerückgewinnung spart hier rund drei Viertel der Registerleistung.
Ergebnis: 8 160 W ≈ 8,2 kW
Gültigkeit & Hinweise
- Gilt für trockene Erwärmung (sensible Wärme) ohne Befeuchtung; bei Befeuchtung kommt die Verdampfungswärme hinzu.
- ρ · c_p = 0,34 Wh/(m³·K) gilt für Luft um 20 °C auf Meereshöhe; bei stark abweichender Temperatur oder in großer Höhe ändert sich die Dichte (bei 0 °C ≈ 0,36, bei 40 °C ≈ 0,32).
- Das Ergebnis ist die Nennleistung des Registers am Auslegungstag; der wasserseitige Volumenstrom folgt daraus mit der Formel „Heizkreis-Volumenstrom“ (Leistung in kW eingeben).
Typische Fehler
- Volumenstrom in m³/s oder l/s einsetzen – die Konstante 0,34 gilt für m³/h.
- Außentemperatur statt der Temperatur nach der Wärmerückgewinnung ansetzen – das Register wird dann deutlich zu groß.