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Heizkabel in der Bodenplatte - simulierter Betrieb

2023-09-18
Heizkabel in der Bodenplatte - simulierter Betrieb

Elektrische Fundamentheizungen sind heute sehr beliebt. Das liegt vor allem an den schwankenden Strompreisen der letzten Zeit. Eine ordnungsgemäß installierte Fundamentplattenheizung mit einem geeigneten Thermostat wird dann aktiviert, wenn der Strom am billigsten ist. Die gespeicherte Energie hingegen reicht aus, um das Haus noch 24 Stunden lang zu heizen. Allerdings wird die Installation nicht immer korrekt durchgeführt! Uns sind viele Fehler aufgefallen, die Fachleute und Installationsfirmen in dieser Hinsicht machen. Deshalb stellen wir im Folgenden eine Simulation des Betriebs eines korrekt ausgeführten elektrischen Heizsystems und Fälle von fehlerhaftem Betrieb vor.

Die häufigsten Fehler bei Elektrospeicherheizungen

Wir stoßen auf viele fehlerhaft ausgeführte Installationen von Elektro-Speicherheizungen. Sie führen hauptsächlich zu einem niedrigen Wirkungsgrad. Manchmal bieten sie auch keinen ausreichenden Komfort. Es ist jedoch zu bedenken, dass ein schlecht konzipiertes Heizkabelsystem auch negative Auswirkungen auf die Lebensdauer haben kann. Welche Fehler werden am häufigsten gemacht?

  • Es kommt vor, dass das Heizkabel zu tief verlegt wird. Die darüber liegende dicke Betonschicht wirkt dann nicht als effektiver Wärmespeicher. Stattdessen ist der Boden kalt und unterheizt.
  • Geringe Nennleistung der Heizkabel, die nicht in der Lage sind, die gesamte Bodenplatte zu erwärmen. Dies führt zu einer ungünstigen Verteilung der Wärme auf dem Boden - es gibt abwechselnd wärmere und kältere Zonen.
  • Unzureichende Installationsleistung im Vergleich zum Wärmebedarf des Raumes. Dies führt natürlich zu einer Unterbeheizung des Hauses.
  • Verlegung von aufeinanderfolgenden Rohren zu nahe beieinander. Obwohl dies aufgrund der besseren Temperaturverteilung eine gute Lösung zu sein scheint, kann dies zu Schäden an der Installation führen. Eine Reparatur wäre nicht sehr sinnvoll, denn ohne die Behebung des Problems wäre ein weiterer Ausfall nur eine Frage der Zeit.
  • Zu große Abstände zwischen den Heizkabeln führen wiederum zu kälteren Zonen auf dem Fußboden, was den Komfort der Bewohner erheblich beeinträchtigt.

Um diese und ähnliche Fehler zu vermeiden, lohnt es sich, ein erfahrenes und bewährtes Installationsteam zu beauftragen. Es lohnt sich auch, die folgende Simulation zu lesen, um das Wesen der Fußbodenspeicherheizung zu verstehen.

Simulation einer Fußbodenspeicherheizung in einer Bodenplatte

Das allgemeine Prinzip einer Speicherheizung ist nicht kompliziert. Durch die Ausnutzung der hohen Masse des Betons und seiner Fähigkeit, Wärme zu speichern, ist es möglich, das Heizkabel zu einer Zeit zu verlegen, in der der Strompreis am günstigsten ist. Die Art und Weise, wie der Kanal verlegt wird, hat jedoch einen großen Einfluss auf die Temperaturverteilung. Um dies zu verdeutlichen, haben wir beschlossen, den Betrieb von drei Beispielanlagen zu simulieren. So lässt sich leicht erkennen, wie sich Störungen auf das Funktionieren des gesamten Heizungssystems auswirken.

Einige der Bedingungen sind in allen drei Fällen gleich. Andererseits werden bestimmte Parameter variieren. Auf diese Weise lassen sich die Auswirkungen der Variablen besser abschätzen. Als allgemeine Annahmen können die folgenden genannt werden:

  • Die Dicke der Betonplatte, die in jedem Fall 25 cm betragen wird.
  • Eine Wärmedämmung um den Umfang der Platte mit einer Dicke von 1 cm, um eine ausreichende Isolierung der Platte zu gewährleisten.
  • Eine Lufttemperatur von 20°C.
  • Fundamentplatte 18°C.
  • Kein Wind zum Zeitpunkt der Messungen.
  • Kein Bodenbelag. Dies hat einen großen Einfluss auf die Temperaturverteilung. Am einfachsten ist es, die Simulationsergebnisse direkt auf der Bodenplatte darzustellen.

Durch die Verwendung der gleichen Annahmen in allen Fällen wollten wir die gleichen Randbedingungen widerspiegeln (Installation im gleichen Haus, aber auf unterschiedliche Weise). Auf diese Weise können wir die beschriebenen Installationsmethoden vergleichen und ihre Leistung bewerten.

1. Simulation einer Speicherheizung, 10 W/m alle 16 cm

Im ersten Fall wurde das Heizkabel T2Blue-10 verwendet, das in der Decke in Abständen von 16 cm verlegt wurde. Dies führte zu einer Gesamtleistung der Anlage von 62,5 W/m². Das Kabel befindet sich in einer Tiefe von 15 mm. Nachfolgend eine Grafik, die die Temperaturverteilung auf der Oberfläche zeigt.

welcher Abstand zwischen den Heizkabeln

Schon auf den ersten Blick ist zu erkennen, dass die nach der Inbetriebnahme des Systems erzielten Temperaturen nicht hoch sind. Der maximale Messwert überstieg 26°C nicht. Im Gegensatz dazu wird für die Wohnräume eine Temperatur von 29°C gefordert. Das bedeutet, dass in der Wohnung über einer solchen Fundamentplatte eine unangenehme Temperatur herrschen würde und eine zusätzliche Wärmequelle erforderlich wäre.

Es ist jedoch zu beachten, dass die Unterseite der Platte immer noch eine Temperatur von 18 °C hat, die sich also während des Betriebs des Heizkanals nicht verändert hat. Die gesamte erzeugte Wärme wird nach oben geleitet und beheizt die Räume des Hauses.

2. Simulation einer Speicherheizung, 10 W/m alle 8 cm

Im zweiten Fall haben wir wieder das 10-W/m-Kabel T2Blue-10 verwendet, aber den Abstand auf 8 cm verringert. Die Verlegetiefe des Kabels blieb unverändert - sie liegt immer noch 15 cm unter der obersten Schicht der Decke. Die Gesamtleistung der gesamten Anlage hat sich jedoch verdoppelt und erreicht nun 125 W/m². Welchen Effekt haben wir erzielt?

elektrische Brammenheizung

Es ist eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung zu beobachten - der Unterschied zwischen dem Höchst- und dem Mindestwert auf der Oberfläche beträgt nicht mehr als 1 °C. Gleichzeitig reicht die erreichte Wärmemenge aus, um die Wohnräume zu beheizen. Die Erhöhung der Oberflächentemperatur hat sich jedoch nicht auf die Unterseite der Fundamentplatte ausgewirkt.

Es handelt sich um eine perfekt ausgeführte Anlage, die eine optimale Temperaturverteilung an der Oberfläche gewährleistet. Das bedeutet höchsten Komfort. Gleichzeitig sorgt die gewonnene Wärmemenge für ideale Bedingungen im Haus. Die kalte Unterseite der Platte hingegen bedeutet keinen Wärmeverlust.

3. Simulation einer Speicherheizung, 20 W/m alle 16 cm

Vielleicht fragen Sie sich, ob es nicht besser wäre, die Leistung der Heizkabel zu erhöhen, anstatt mehr Heizkabel zu verlegen? Wir haben beschlossen, es zu testen! Wir haben wieder den Abstand von 16 cm zwischen den Kabeln gewählt, aber (um die Gesamtleistung zu erhöhen) haben wir 20 W/m Heizkabel gewählt T2Blue-20. Damit erhielten wir 125 W/m², genau wie bei Simulation Nummer zwei. Die höhere Wattzahl der Kabel bedeutet jedoch, dass sie tiefer verlegt werden müssen - 30 mm unter der obersten Schicht der Platte. Wie sah die Temperaturverteilung aus?

Speicherheizung für die Bodenplatte

Die Gesamtheizleistung ist ähnlich wie im vorherigen Beispiel. Die Temperaturverteilung weist jedoch größere Schwankungen auf (von 2,6 bis 2,8 °C), was bei manchen Menschen ein leichtes Unbehagen hervorrufen kann, vor allem wenn sie ohne Schuhe und Socken laufen.

Eine Höchsttemperatur von 31 °C reicht völlig aus, um ein Wohnzimmer zu heizen. Das Ergebnis ist auf jeden Fall besser als bei der ersten Simulation. Es ist jedoch anzumerken, dass viele Probleme nicht gelöst wurden, was den Komfort beeinträchtigen wird.

Unsere Schlussfolgerungen

Die durchgeführten Simulationen bestätigten unsere Erfahrungen mit der Implementierung von elektrischen Speicherheizungen. Diese betrafen die Verteilung der Leitungen und deren Leistung.

Es stellt sich heraus, dass der optimale Abstand zwischen aufeinander folgenden Kabeln 8 - 12 cm beträgt. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Bodenfläche. Das bedeutet großen Komfort für die Bewohner.

Die Temperatur der Bodenplatte sollte 29°C erreichen, um das Wohngebäude ausreichend zu beheizen. In unserer zweiten Simulation war es möglich, diese Bedingungen mit einem 10 W/m-Kabel zu erreichen. Ein größerer Abstand und eine stärkere Verrohrung brachten dagegen nicht das gewünschte Ergebnis. Obwohl die Wärmemenge ebenfalls ausreichend war (ähnliche Leistung der gesamten Anlage), gab es wärmere und kühlere Bereiche auf dem Boden.

Es ist jedoch zu bedenken, dass die Simulation für einen Raum mit bestimmten Randbedingungen durchgeführt wurde: Unter anderem wurde angenommen, dass sich über der Decke ein Wohnzimmer, ein Flur oder ein Zimmer befindet. Gäbe es ein Badezimmer, müsste die elektrische Speicherheizung stärker sein und Temperaturen über 34 °C erzeugen, um komfortable Bedingungen zu schaffen. Daher sollte jedes Projekt individuell angegangen werden, am besten mit Hilfe von Spezialisten. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf.

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