Einstellregeln - thermische Behaglichkeit

Beschreibung der Einstellparameter einer Heizungsanlage

Hinsichtlich der Einstellung einer heizungstechnischen Anlage kann grundsätzlich von zwei Parametern ausgegangen werden, die das thermodynamische Übertragungsverhalten signifikant beeinflussen. Dies sind:

1.   

Die Rücklauftemperatur, die für die Auslegung der Anlage verwendet wird, ist eine Vorgabegröße und kann frei gewählt werden. Typisch sind Werte von ϑV-ϑR=10...15K. Um die Raumtemperatur aufrecht zu erhalten, muss von der Heizfläche ein Wärmestrom entsprechend der Gl. 2 abgegeben werden, der gleichzeitig vom Heizmedium (Gl. 3) an die Heizfläche übergeben werden muss.

Maßgeblich ist dabei auf der Raumseite die mittlere Übertemperatur nach Gl. 9 bzw. Gl. 10.

Führt man weiter Umformungen durch und nutzt weiterhin einen Parameter  (Gl. 4) für die relative Heizlast, so können für die Bestimmung der Vor- und Rücklauftemperatur die mathematischen Zusammenhänge nach Gl. 5 und 6 abgeleitet werden.

   

Wertet man die Gleichung 5 aus, so ergeben sich die Abb. 2 dokumentierten grundsätzlichen Verläufe.

 

 

Mit Bezug auf Abb.2 wird ersichtlich, dass sich die Einstellung der Heizkurve unter anderem am Gebäudestandard orientieren kann. Weiterhin bestimmen auch die Heizflächenart (Fußbodenheizung oder freie Heizfläche) sowie die Heizflächengröße das erforderliche Vorlauftemperaturniveau.

Einen weiteren Freiheitsgrad bei der Einstellung einer heizungstechnischen Anlage besitzt man durch die Verringerung bzw. Vergrößerung des Massestromes (Gl.3), der wie die Vorlauftemperatur direkt in die Berechnung der Wärmeabgabe eingeht (Gl. 7). Eine ausführliche Herleitung zum Betriebsverhalten von freien Heizflächen ist in Seifert2009 angegeben und soll nachfolgend nicht nochmals dokumentiert werden. Bezogen auf den Massestrom kann Abb. 3 die Wärmeabgabe der freien Heizfläche entnommen werden.

                                                               

 

Bezugnehmend auf Abb. 3 ist zu erkennen, dass eine Steigerung des Massestromes an einer örtlichen Heizfläche nur im Teil bis zu 50% zu einer deutlichen Erhöhung der abgegebenen Leistung beiträgt. Steigert man den Massestrom weiter, so kann nur noch eine kleine Leistungssteigerung erreicht werden.

Ein Vergleich der Auswirkungen von Vorlauftemperaturänderung (vgl. Abb. 4) und Massestromänderung zeigen, dass eine Anpassung der Vorlauftemperatur eine stärkere Leistungsänderung bewirkt. Eine Anpassung des Massestromes führt nicht unmittelbar in allen Betriebspunkten zu einer signifikanten Änderung der Leistung, da die mittlere Übertemperatur hierzu das entscheidende Kriterium ist. Aus theoretischer Sicht ist daher einer zentralen Einstellung / Anpassung der Vorlauftemperatur der Vorzug zu geben, wobei aber der Massestrom nicht zu stark reduziert werden darf.