Wärmemengenzähler

Ein Wärmemengenzähler ist eine Messeinrichtung in einem Leitungssystem, mit der die innerhalb einer bestimmten Zeit gelieferte Wärmemenge ermittelt werden kann. Technisch funktionieren Wärmemengenzähler ähnlich wie eine Wasseruhr, nur mit dem Unterschied, dass sie neben den Volumenstroms des Heizungswassers auch die Vor- und Rücklauftemperatur mit berücksichtigen.

Der Wärmemengenzähler wird eingesetzt für die Heizkostenabrechnung von Gebäuden und Wohnungen, kann aber auch zur Ermittlung der Energieeffizienz genutzt werden. So kann die Jahresarbeitszahl (JAZ) bei Wärmepumpen (die stark von den Einsatzbedingungen variiert) verglichen werden. Außerdem ermöglicht der Wärmemengenzähler, unabhängig der Energieverluste der Heizungsanlage, den effektiven Wärmebedarfes eines Gebäudes zu ermitteln.

Funktionsweise

Wärmezähler sind Meßgeräte zur physikalisch Bestimmung der Wärmemenge. Sie errechnen aus dem gemessenen Volumen und der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf die von einer Heizfläche abgegebenen Wärmemenge nach der Formel:
   Q = k • V • (T1 - T2)
Dabei ist V das gemessene Volumen, T1 und T2 die Wassertemperatur im Vor- und Rücklauf und k ein gleitender Wärmekoeffizient, der die temperaturabhängige Dichte und Wärmekapazität des Heizungswassers berücksichtigt. Entsprechend diesem Funktionsprinzip besteht ein Wärmezähler aus Rechenwerk, Durchflussmesser sowie den Temperatursensoren für Vor- und Rücklauf.

Die Erfassung der Wassertemperaturen im Vor- und Rücklauf des Heizkreises erfolgt bei fast allen Wärmezählern über Platin-Widerstandsfühler, teilweise auch plombierbar. Zur Volumenmessung kommen diverse Durchflußmesser zum Einsatz. Weit verbreitet sind Ein- und Mehrstrahlzähler sowie Woltmannzähler. Alle diese Zähler haben gemeinsam, dass sie das Volumen mittels der durchflussproportionalen Umdrehungen einer Turbine erfassen. Sofern ein minimierter Verschleiß erforderlich ist, lassen sich auch magnetisch-induktive Durchflussmesser einsetzen.

Berechnungstool zur Wärmemengenermittlung

Bitte gesuchte Größe freilassen und gegebene Größen mit Punkt anstatt Komma eingeben. Das Umwälzvolumen muss in Liter pro Stunde angegeben werden! Für das Medium Wasser wird die spezifische Wärmekapazität des Wassers (4,182 kJ/(kgK) verwendet, da ein Liter Wasser gerade ein Kilogramm wiegt.

Zur Verdeutlichung ein Rechenbeispiel: Es werden 900 Liter pro Stunde umgewälzt bei einer Vorlauftemperatur von 60 °C und einer Rücklauftemperatur von 40 °C. Demnach ergibt sich eine Energiemenge von 900 l/h / 3600 s/h • 4,182 kJ/kgK • 20 K = 20,9 kJ/s = 20,9 kWh.

Die Genauigkeit von Wärmemengenzählern kann recht hoch sein, so dass der Messfehler nur wenige Prozent betragen kann. Vorausgesetzt der Temperaturunterschied von Vor- und Rücklauf ist nicht allzu klein, weil sonst schon kleine Temperaturmessfehler das Ergebnis stark beeinflussen.

Der Wärmemengenzähler misst eigentlich physikalisch richtig und genau. Damit sich jedoch Theorie und Praxis decken, muss beim Einbau einiges beachtet werden. Die Messgenauigkeit wird hauptsächlich von der Dimensionierung des Volumenmesser bestimmt, d. h. das Durchflussvolumen muss im Verhältnis zum Messzähler stehen. Bei kleinen Durchflussvolumen können bei der Messung erhebliche Abweichungen bis zum höheren einstelligen Prozentbereich erfolgen. Auch bei den Temperatursensoren ist auf eine saubere, korrekte und feste Einbaulage zu achten, denn auch hier kann unter üblichen Heizwerten eine Abweichung von 1 Kelvin bereits einen Messfehler im hohen einstelligen Bereich bewirken.