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Hydraulischer Abgleich - Denken im System HYDRAULISCHER ABGLEICH
 
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Abgleich Schritt 1

Differenzdruckregler und / oder Hocheffizienzpumpe einbauen

Das Ziel:

  • Konstanter Differenzdruck bei Teil- und Volllast je Zone.
  • Praxisgerechte Einstellwerte am Differenzdruckregler und/oder an der Heizungsumwälzpumpe.
  • Versorgung des entferntesten Heizkörpers mit dem erforderlichen Nennmassenstrom bei einer gleichzeitig guten Ventilautorität an jedem Heizkörper
  • Vermeidung von Geräuschen
1. Die wichtigste Regel für die Durchführung des hydraulischen Abgleich ist es, die Heizungsanlage (oder besser das Rohrnetz) in „hydraulisch funktionierende Einheiten“ zu zerlegen. Dabei sind für den hydraulischen Abgleich immer die Bezugspunkte festzulegen, an denen ein konstanter Differenzdruck vorhanden ist. In „größeren“ Anlagen ist dies der Strang mit einem einstellbaren Differenzdruckregler, in kleinen Anlagen die geregelte Heizungsumwälzpumpe. Zur Verdeutlichung schauen Sie sich bitte die beiden folgenden Grafiken an.

Grafik 1 zeigt beispielhaft ein Rohrnetz mit 3 Strängen. Jeder einzelne Strang (Grün, Gelb und Rot) stellt einen Teil des Rohrnetzes dar, der durch den Einbau eines Differenzdruckreglers hydraulisch unabhängig von den anderen Anlagenabschnitten ist.

a
Bild 01

Egal ob z.B. Räume, die an einem Strang hängen, gar nicht genutzt werden (Nutzerverhalten) oder es sich um ein weit verzweigtes Netz handelt: Diese Regler garantieren einen konstanten Differenzdruck in jedem Anlagenabschnitt und in jedem Lastfall (Vollast und Teillast).

Grundvoraussetzung für den hydraulischen Abgleich für Anlagen gemäß Grafik 1

  • In Anlagen mit mehreren Strängen und weitverzweigten Netzen immer einen einstellbaren Differenzdruckregler einbauen !


2. Grafik 2 zeigt im Grunde dasselbe: Bei einen Einfamilienhaus ist ein Anlagenabschnitt aber die ganze Anlage.

a

Bild 02

Und für diesen Abschnitt = die Anlage muss der Differenzdruck ebenfalls konstant gehalten werden.

Grundvoraussetzung für den hydraulischen Abgleich für Anlagen gemäß Grafik 2

  • eine Pumpe mit p-konstant Regelung (ev. p-variabel) oder
  • ein einstellbarer Differenzdruckregler beim Einbau von Brennwertgeräten mit eingebauter Pumpe großer (Rest)Förderhöhe

Anmerkung: Viele Brennwertgeräte, vorzugsweise Wandthermen, werden aufgrund hoher innerer Widerstände und großer Leistungsbereiche mit Pumpen ausgestattet, die eine sehr große Förderhöhe besitzen. Die effektiv benötigten Förderhöhen sind aber, bedingt durch geringere Heizlasten, geringe Widerstände in vorhandenen Rohrnetzen und angestrebte größere Temperaturspreizungen zur besseren Brennwertnutzung relativ klein.

Deshalb muss in diesem Fall zur Vermeidung von Geräuschen (und kleiner Auslegungs-kv-Werte der Thermostatventile) unbedingt ein einstellbarer Differenzdruckregler oder eine hydraulische Weiche eingebaut werden

Dieser konstante und eindeutige der Anlage zur Verfügung stehende Differenzdrucksollwert (Förderhöhe der Pumpe bzw. Sollwert des Differenzdruckreglers) ist die Voraussetzung für die Berechnung der Voreinstellung der Thermostatventile.


3. Der Einstellwert (Differenzdrucksollwert, Förderhöhe der Pumpe), der der Anlage oder dem Anlagenabschnitt zur Verfügung stehen sollte

Die letzte Frage, die sich stellt, ist die nach der Höhe des Einstellwertes. Auf welche Förderhöhe muss denn nun die Pumpe eingestellt werden, wie hoch muss der Sollwert des Reglers sein ? Dazu folgende Aussage:

  • So niedrig wie möglich
  • 100 mbar als Basiswert

Aber reichen denn diese 100 mbar ? Wie kommt man denn zu diesem Wert ?
Und wie weit kann der letzte Heizkörper entfernt sein ?

Dazu sehen Sie sich bitte folgende Grafik an:

a
Bild 03

In dem folgenden Beispiel wird deutlich: Für einem Heizkörper mit einer Leistung von 1400 W (Ventil Danfoss RA-N 15 mit Fühler RA 2000 xp = 1K,  Tv/tr: 70/55 ) werden bei einem Massenstrom von 60 Kg/h lediglich 20 mbar benötigt, um den Eigendruckverlust des Ventils im Auslegungszustand zu überwinden. Ich habe hier bewusst einen max. Druckverlust im Rohr von 1,5 mbar/m Rohr angenommen. Wenn man einen Praxiswert von nur 1 mbar/m wählt, stehen sogar 80 m zur Verfügung.

Noch deutlicher wird das Verhältnis, wenn sanierte Objekte mit deutlich reduziertem Wärmebedarf betrachtet. Ein Heizkörper von z. B. 700 W benötigt bei gleichem Ventil und einer Spreizung von 20 K  (Tv/Tr: 70/50) lediglich 5 mbar ! Der Rest steht dem Rohrnetz zur Verfügung.
 
In diesen Fällen sollte ungedingt der Differenzdruck weiter gesenkt werden, um bessere Ventilautoritäten zu erreichen (ein Differenzdrucksollwert von 50 mbar ist oft vollkommen ausreichend) und Ventile mit Feinstvoreinstellung eingebaut werden (z.B Danfoss RA-UN).


4. Aber wie weit kann der letzte Heizkörper entfernt sein um mit einem ausreichenden Massenstrom versorgt zu werden ? Und welche Ventilautoritäten stellen sich an den jeweiligen Heizkörpern ein ?


Bild 04

Unter Annahme eines Differenzdruckes von 50 mbar über dem Thermostatventil sehen Sie an der roten Skala in Abhängigkeit vom Sollwert des Differenzdruckes der Anlage / Förderhöhe der Pumpe die max. mögliche Entfernung zum letzten Heizkörper und die entsprechende Ventilautorität.
Bei einem Sollwert von 100 mbar (Basiswert) stehen Ihnen somit bei einer minimalen Ventilautorität von 0,5 max. 33 m Rohr zur Verfügung.
 
Zusammenfassung:
  • Immer einen einstellbaren Differenzdruckregler und / oder eine Hocheffizienzpumpe einbauen.
  • Vorgabe Differenzdrucksollwert: 100 mbar. Falls notwendig kann der Differenzdruck erhöht (wegen zusätzlicher Druckverluste durch Verbraucher wie Wärmemengenzähler), oder auch reduziert (wegen geringem Differenzdruckbedarf durch reduzierte Massenströme bedingt durch große Temperaturspreizungen) werden.
  • Wird ein Differenzdruckregler eingebaut, so ist bei der Ermittlung der Förderhöhe der Pumpe immer der Eigendruckverlust der Strangarmaturen (Vor- und Rücklaufventil) zu berücksichtigen

    Diese Vorgehensweise ist für unzählige Anlagen anwendbar.

Anmerkung: Bei „Problemanlagen“, die es immer gibt, hilft nur eins: Sich mit der Thematik befassen (siehe „Systembetrachtung“) und Schritt für Schritt nach den Ursachen suchen, eingrenzen und beseitigen..

Das war der erste Schritt, und der zweite folgt sogleich … (zu Schritt 2) - Thermostatventile voreinstellen

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