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Der hydraulische Abgleich von Einrohranlagen

Einrohranlagen hydraulisch abgleichen ? Gibt es denn diese "Anlagen" überhaupt noch ? Dazu ein ganz klares: JA. In den neuen Bundesländern gibt es eine Vielzahl von Wohnsiedlungen, die dringend hydraulisch saniert werden müssen. Ebenso im süddeutschen Raum sind noch etliche Bestandsanlagen vorhanden. Ziel ist es, mit einfachen und kostengünstigen Maßnahmen eine Optimierung dieser Anlagen durchzuführen und die Grenzen der Optimierung aufzuzeigen. Doch zunächst etwas Basiswissen rund um das Thema "Einrohrheizung".

Das Prinzip der Einrohrheizung besteht darin, dass sowohl der Heizkörpervorlauf als auch der Heizkörperrücklauf an eine gemeinsame Ringleitung angeschlossen ist.  Die notwendige Wassermenge je Heizkörper wird der Ringwassermenge anteilmäßig (z.B. 35 oder 50%) entnommen und nach der Wärmeabgabe über die Heizfläche der Ringwassermenge wieder zugeführt.

Vertikal oder horizontal
Je nach Art der Rohrleitungsführung unterscheidet man zwischen Einrohrheizungen mit vertikalen oder horizontalen Heizkreisen.
Bei vertikalen Heizkreisen werden von einer oberen Verteilung senkrechte Fallstränge nach unten geführt, an denen die Heizkörper mit entsprechenden Ventilarmaturen und Kurzschluss- bzw. Bypassstrecken angeschlossen sind. Durch die vertikalen Fallstränge sind Heizkörper verschiedener, übereinander liegender Wohneinheiten miteinander verbunden. Vertikale Heizkreise sind in den mehrgeschossigen Wohngebäuden der neuen Bundesländer sehr verbreitet.


Den entsprechenden Fachartikel zu dieser Form der Einrohrheizung finden Sie hier. In diesem Artikel finden Sie alles, was Sie zu diesem Anlagentyp in Sachen Sanierung mit den geeigneten Produkten und dem sogenannten "lastabhängigen hydraulischen Abgleich" wissen müssen.


Horizontale Heizkreise bieten die Möglichkeit, alle Heizkörper einer Wohnungseinheit hintereinander an eine Ringleitung anzuschließen. Die Heizkreise sind an eine gemeinsame Vorlauf- und Rücklaufsteigleitung angeschlossen, so dass mehrere übereinanderliegende Wohneinheiten über eine gemeinsame Vorlauf- und Rücklaufsteigleitung versorgt werden können.

Am häufigsten findet man in der Praxis horizontale Einrohranlagen mit Spezialventilen (Steigrohr- oder Lanzenventile) oder, eher selten, die sogenannte "reitende" Anordnung der Heizkörper. Folgende Grafik soll dies verdeutlichen.


Basiswissen (1): Die Vorlauftemperatur
Bei der Zweirohrheizung wird jeder Heizkörper mit derselben Vorlauftemperatur versorgt. Somit ist seine Größe entsprechend der ermittelten Heizlast und unter Berücksichtigung des Norm-Massenstromes relativ leicht zu ermitteln.
Anders bei der Einrohrheizung. Im Gegensatz zur Zweirohrheizung sinkt bei der Einrohrheizung die Vorlauftemperatur von Heizkörper zu Heizkörper. Für die Größenbestimmung des Heizkörpers ist es aber zwingend notwendig, die jeweilige Vorlauftemperatur zu kennen. Außerdem wird die Leistungsabgabe des Heizkörpers in vom prozentualen Anteil der Strangwassermenge beeinflusst, die über den Heizkörper geleitet wird. Bezüglich der Leistungsabgabe ist die jedoch ein untergeordnete Größe. Entscheidend ist immer die mittlere Übertemperatur des Heizkörpers (Heizkörper-Raum)!

Basiswissen (2): Das Nutzerverhalten
Werden Heizkörper am Ende des Stranges geschlossen, führt dies zu einer Verkleinerung des Gesamt-Kv-Wertes des Stranges; d.h. der Widerstand im Einrohrkreis wird etwas größer. Bei einem konstanten Strangdifferenzdruck führt dies zu einer Reduzierung der Strangwassermenge und somit zu einer Unterversorung/Leistungsminderung der davor eingebauten Heizkörper -  theoretisch.
Einzige Lösung (bei richtiger Dimensionierung): Die Vorlauftemperatur anheben. Praktisch wird dies aber kaum der Fall sein, da die Heizkurve auch bei einer stationären Betrachtung immer etwas zu hoch eingestellt sein wird.
Schließen die Ventile der Heizkörper am Anfang des Einrohrkreises, verkleinert sich ebenfalls der Gesamt-Kv-Wert. Die Reduzierung der Strangwassermenge wird jedoch durch die höhere Vorlauftemperatur bei weitem kompensiert.

Basiswissen (3): Die Berechnung
Ich möchte an dieser Stelle nur kurz auf die Berechnung eingehen, da heute kaum noch 1-Rohranlagen geplant werden und in der EnEV (2007) zur Ermittlung der Anlagenaufwandszahl (aus der DIN 4701 Teil 10) dieser Anlagentyp sowieso keine Berücksichtigung mehr findet. Komprimiert  Auszüge aus einer Fachveröffentlichung aus dem Jahre 1993 (wie die Zeit vergeht ).

Kurz einige Erklärungen zu den einzelnen Grafiken: In der Beispielanlage möchte ich kurz aufzeigen, wie einfach es ist, den notwendigen Ringmassenstrom zu ermitteln. Über die Temperaturspreizung (hier 15K) und die Gesamtleistung des Stranges (4000 W) ermitteln Sie schnell den Strangmassenstrom von 229 Kg/h. Wichtig ist die benötige/berechnete Temperaturspreizung der Anlage. In der Regel wird diese bei 15K - 20K liegen (90/70 oder 70/55) oder aber bei Fernwärmeanlagen bei 40K (110/70).

Basiswissen (4): Das Verteilverhältnis
Über das Verteilverhältnis am Heizkörper ergibt sich durch die Mischwassermenge die Vorlauftemperatur des nächsten Heizkörpers. Wenn man hier nur geringfügige Änderungen der Vorlauftemperatur durchführt, hat dies sofort, im wahrsten Sinne des Wortes, eine "weitreichende Auswirkung", nämlich auf die Heizkörperleistungen der nachfolgenden Heizkörper. Ist die Vorlauftemperatur zu hoch, führt dies unmittelbar zu einer Anhebung der Rücklauftemperatur/Mischwassertemperatur (Problem Fernwärme und Leitungsverluste / unkontrolierte Wärmeabgabe). Ist die Vorlauftemperatur zu niedrig, ergeben sich in logarithmischer Äbhängigkeit sofort geringere Heizmittelübertemperaturen und somit eine steigende Unterversorgung zum Ende des Einrohrkreises. 

Weiter: Einrohrheizung - Praxiswissen



 
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