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Geräteauswahl anhand von Kühllast, Heizlast

Welche Klimaanlage für welche Raumgröße zum Kühlen?

Die max. Raumgröße, die gekühlt werden kann, ist von vielen Faktoren abhängig. Die wesentlichen Einflussfaktoren sind z.B. Fläche, Raumhöhe, Fensterflächen u. deren Beschattung sowie Sonnenexpostion, Isolierung des Gebäudes, Personenanzahl im Raum, elektrische Verbraucher im Raum, Luftwechselrate).

Zur groben Abschätzung kann folgende Faustformel verwendet werden: nötige Kühlleistung der Klimaanlage (in W) = Raumvolumen (in m³) x 25 (bei geringem relativen Kühlbedarf) bzw  x 40 (bei hohem relativen Kühlbedarf)
Daraus ergeben sich folgende Richtwerte:

  • 2,0 kW 7000 Btu 11 - 28 qm bzw. bis 70 m3
  • 2,55 kW 9000 Btu 13 - 36 qm bzw. bis 90 m3
  • 3,5 kW 12000 Btu 17 - 48 qm bzw. bis 120 m3
  • 5 kW 17000 Btu 25 - 68 qm bzw. bis 170 m3
  • 6 kW 20500 Btu 30 - 82 qm bzw. bis 205 m3

Eine höhere Treffsicherheit erreichen Sie mit dem einfach zu bedienenden Kühllastrechner von Stiebel Eltron oder

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Generell ist für jeden zu klimatisierenden Raum die entsprechende Kühllast zu ermitteln. Sollen mit einem Innengerät (durch offene Türen, Maueröffnungen, Durchgänge, etc.) mehrere benachbarte Räume gleichzeitig klimatisiert werden, so ist die Kühllast dieser Räume aufzusummieren.

Achtung: Bei stark vom Standardfall abweichenden Bedingungen (große sonnenexponierte Fensterfläche, hohe Personenanzahl, elektrische Geräte mit hohem Verbrauch, etc.) ist zur Geräteauswahl zwingend eine Kühllastberechnung, im Idealfall erstellt durch einen Fachbetrieb/Ziviltechniker, durchzuführen!

Unbedingt zu beachten ist, dass sich die von den Herstellern angegebenen Nenn-Kühlleistungen gemäß VDI2078 auf 32°C Außentemperatur und 27°C Raumtemperatur beziehen.

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Welche Klimaanlage für welche Raumgröße zum Heizen?

Die sicherste zugleich aber auch kostenintensivste Methode zur Festlegung der erforderlichen Heizleistung für die verwendete Heizung beruht auf einer von einem Fachmann vorher durchgeführten Heizlastermittlung nach EN 12 831.

Bei den im folgenden vorgestellten Berechnungsverfahren handelt es sich um vereinfachte Praktikerverfahren, die in der Regel von einer Raumtemperatur von 20°C, einer Auslegungstemperatur bis -16°C, einer Höhenlage bis 800 m ü.d.M. und einer Raumhöhe von 2,5 m ausgehen.
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Eine erste Möglichkeit der Ermittlung der erforderlichen Heizleistung besteht darin, den spezifischen Wärmebedarf mit der Quadratmeteranzahl des zu beheizenden Raumes zu multiplizieren.
Der spezifische Wärmebedarf für ältere Gebäude kann etwa der untenstehenden Tabelle entnommen werden, die den durchschnittlichen spezifischen Wärmebedarf unterschiedlicher Gebäudetypen aus Deutschland wiederspiegelt.

waermebedarf

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Eine weitere Möglichkeit zur Abschätzung des erforderlichen Heizleistungsbedarf geht vom durchschnittlichen jährlichen Brennstoffverbrauch aus.
Die Berechnungsformel lautet:

heizlast

Brennstoffverbrauch:
bei Heizöl in Liter p.a.
bei Erdgas in m3 p.a.
bei Strom in kWh p.a.
bei Stückholz in Raummeter (rm, Ster) p.a.

Spez. Heizwert:
bei Heizöl EL 10,57 kWh/l
bei Erdgas 11,3 kWh/mn3
bei Strom 1,0 kWh/kWh
Stückholz hart 2500 kWh/rm
Stückholz weich 1800 kWh/rm

Jahresnutzungsgrad:
alter Kessel 0,8 - 0,85
neuer Kessel 0,85 - 0,95
Elektoheizung 0,93 - 0,97
< Holzheizung neu 0,7 - 0,8, alt 0,5 - 0,7

Vollaststunden (h/a): Kessel mit ganzjährigen Warmwasserbereitung 2300 Stunden p.a.
Getrennte Warmwasserbereitung (mit z. B. E-Boiler) 2000 Stunden p.a.

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Liegt ein Energieausweis vor, so kann daraus ebenfalls die Heizlast abgeschätzt werden.

Kategorien A++ bis G, Heizwärmebedarf (HWB) von Gebäuden

HWB in kWh/(m2a)(a)

 

 

 

 

Kategorie

 

HWB (l Heizöläquivalent)(b)

≤ 10

A++

Passivhaus

200-300

≤ 15

A+

Niedrigstenergiehaus

400-700

≤ 25

A

≤ 50

B

Niedrigenergiehaus

1000-1500

≤ 100

C

Zielwert nach Bauvorschrift

1500-2500(a)

≤ 150

D

alte, unsanierte Gebäude

> 3000(a)

≤ 200

E

≤ 250

F

≤ 300

G

(a) in den technischen Bauvorschriften 2008 wurde neugeregelt, dass der Grenzwert nicht fest, sondern von der Gebäudeform und Gebäudegröße abhängt - die Werte sind Richtwerte

(b) Bezogen auf ein Einfamilienhaus mit 150 m² und Vier-Personen-Haushalt (ohne Warmwasser)

heizlast
Heizwärmebedarf = HWB in kWh/m2a aus der linken Spalte für die entsprechende Kategorie des österreichischen Energieausweises.

Beheizte Wohnfläche = Bruttowohnfläche = Wohnnutzfläche + ca. 25%
Bei X-Liter-Häuser ergibt sich der Heizwärmebedarf annähernd durch Multiplikation mit 10.
z.B. 3-Liter Haus = HWB 30 kWh/m2a
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Sind die verwendeten Baumaterialien bekannt so kann mit diesem U-Wert-Rechner der Heizwärmebedarf bzw. die Heizlast  berechnet werden.

Ist die Heizlast ermittelt kann die geeignete Klimaanlage ausgewählt werden.

Dabei ist unbedingt zu beachten, dass sich die von den Herstellern angegebenen Nenn-Heizleistungen auf 7°C Außentemperatur und 20°C Raumtemperatur beziehen, wobei zur Erzielung eines höheren COP's Teilleistungen (Drosselung der Verdichterleistung) angegeben werden.
So wurde bei dem Gerät Mitsubishi SRK20ZJX-S, dessen Nenn-Heizleistung vom Hersteller mit 2,5 kW angegeben wird, eine Maximal-Heizleistung (bei 7°C Außentemperatur und 20°C Raumtemperatur) von über 5 kW bei einem COP von 4,6 gemessen (siehe dazu auch die Messdaten unten).
Diese Ergebnisse lassen sich analog auf alle Hyper-Inverter von Mitsubishi übertragen, wobei jedoch bei den leistungsstärkeren Modellen der relative Unterschied zwischen Maximalleistung und Nennleistung geringer wird.

Bei niedrigeren Außentemperaturen, nahe an der Auslegungstemperatur (z.B. bei -16°C), nimmt naturgemäß die Heizleistung von Klimageräten um ca. 40 - 50% ab.
Daher ist, sofern keine zusätzliche Wärmequelle (Kachelofen, Warmluftgebläse, etc.) für die wenigen extrem kalten Tage in der Heizperiode verwendet werden soll, ein Klimagerät mit entsprechend größerer Nenn-Heizleistung/Maximalleistung vorzusehen, siehe dazu folgende Tabelle:

Heizleistungen SRK35ZJX-S
Abb.: Nenn-Heizleistungen für verschiedene Raum- u. Außentemperaturen beim Modell SRK35ZMX-S. Bei anderen Modell verhalten sich die Nenn-Heizleistungen analog dazu.

Excel-Heizlastabschätzung u. Geräteauswahlhilfe --> HIER HERUNTERLADEN <--

Die hier zur Verfügung gestellte Geräteauswahlhilfe eignet sich lediglich zu einer Grobabschätzung und beruht auf der kritischen Annahme, dass die thermischen Verhältnisse des beheizten Einzelraumes den durchschnittlichen thermischen Verhältnissen des gesamten beheizten Gebäudes entsprich.
Die exakte Bestimmung der nötigen Heizleistung kann nur basierend auf der Heizlastermittlung nach EN 12 831 erfolgen.