Folie 1 - Hottgenroth Akademie
Folie 1 - Hottgenroth Akademie
Folie 1 - Hottgenroth Akademie
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Hydraulischer Abgleich<br />
<strong>Hottgenroth</strong> Software GmbH & Co. KG | ETU Software GmbH<br />
HOTTGENROTH SOFTWARE GmbH & Co. KG |ETU Software GmbH |Von-Hünefeld-Straße 3 |50829 Köln<br />
Telefon +49 (0) 0221.70 99 33 00 |Telefax +49 (0) 0221.70 99 33 01
Schritt 1 | Grundlagen
Einige Heizkörper in einem Gebäude<br />
werden nicht richtig warm.<br />
An manchen Heizflächen gibt es laute<br />
Fließgeräusche. Und wie können die<br />
Heizkosten reduziert werden?<br />
Schritt 1 | Grundlagen
Problem: einige Heizkörper werden nicht<br />
richtig warm. Es entsteht eine<br />
Überversorgung der Heizkörper, welche<br />
nahe an der Pumpe liegen und eine<br />
Unterversorgung der Heizkörper, die<br />
weiter entfernt sind.<br />
Schritt 1 | Grundlagen<br />
23 °C<br />
25 °C<br />
Quelle: FH Wolfenbüttel<br />
21 °C<br />
23 °C<br />
19 °C<br />
21 °C
Problem: nach der Nachtabsenkung werden<br />
einige Räume schnell und einige Räume<br />
sehr langsam aufgeheizt. Auch hier werden<br />
die „günstigen“ Heizkörper zuerst mit<br />
Wärme versorgt.<br />
Schritt 1 | Grundlagen<br />
7.00 Uhr<br />
6.30 Uhr<br />
Quelle: FH Wolfenbüttel<br />
7.30 Uhr<br />
7.00 Uhr<br />
8.00 Uhr<br />
7.30 Uhr
Problem: moderne Brennwertanlagen laufen<br />
nicht im Brennwertbereich. Durch einen zu<br />
hohen Durchfluss an den Heizkörpern, erhöht<br />
sich die Rücklauftemperatur. Hohe<br />
Rücklauftemperaturen mindern oder<br />
verhindern den Brennwert.<br />
Schritt 1 | Grundlagen<br />
Quelle: FH Wolfenbüttel
Problem: Pfeif- oder Fließgeräusche an den<br />
Heizkörperventilen. Durch eine zu hohe<br />
Pumpenleistung- und druck entstehen diese<br />
Geräusche.<br />
Schritt 1 | Grundlagen<br />
Quelle: FH Wolfenbüttel
Problem: Erhöhte Stromkosten durch<br />
eine unnötig hohe Pumpenleistung.<br />
Schritt 1 | Grundlagen
Wasser geht immer den Weg des geringsten<br />
Widerstandes. Setzt man dem Wasser einen<br />
großen Widerstand entgegen, ist der<br />
Durchfluss gering. Bei wenig Widerstand<br />
wird der Durchfluss größer.<br />
Schritt 1 | Grundlagen<br />
großer<br />
Widerstand<br />
=<br />
geringer<br />
Durchfluss<br />
Quelle: FH Wolfenbüttel<br />
geringer<br />
Widerstand<br />
=<br />
großer<br />
Durchfluss
Der hydraulische Abgleich bewirkt, dass<br />
immer die gewünschte (erforderliche) Menge<br />
Wasser durch die Anlage strömt.<br />
Schritt 1 | Grundlagen<br />
Quelle: FH Wolfenbüttel<br />
Durchflussbegrenzung<br />
zum Ablgeich
� Abgleich der Hydraulik durch<br />
voreinstellbare Thermostatventile.<br />
� Einstellen der optimalen Förderhöhe<br />
an der Pumpe.<br />
� Anpassen der Vorlauftemperatur am<br />
Regelgerät, in der Regel durch Korrektur<br />
der Heizungskurve.<br />
Schritt 1 | Grundlagen
Schritt 2 | Die Heizlastberechnung
Kinder<br />
Außenwand (AW)<br />
10 m² 16 m²<br />
700 W<br />
Wohnen<br />
Schlafen<br />
Angenommen: 70<br />
W/m²<br />
11 m²<br />
Flur<br />
Innenwand (IW)<br />
770 W<br />
Außenwand (AW)<br />
34 m²<br />
2380 W<br />
1120 W<br />
Innenwand (IW)<br />
Schritt 2 | Überschlägige Heizlast nach m²
Der richtige Weg ist die überschlägige<br />
Ermittlung der Heizlast über die<br />
Außenbauteile.<br />
Schritt 2 | Heizlast über Außenbauteile<br />
� T = A • U • (� int - � e )<br />
� int<br />
Außenluft
Kinder<br />
Außenwand (AW)<br />
700 W 1120 W<br />
736 W<br />
1047 W<br />
Wohnen<br />
Schlafen<br />
770 W<br />
Flur<br />
Innenwand (IW)<br />
292 W<br />
Außenwand (AW)<br />
2380 W<br />
776 W<br />
Innenwand (IW)<br />
Schritt 2 | Die Heizlastberechnung<br />
Über m²<br />
Über<br />
Außenflächen
Schritt 3 | Die Heizkörper
� Wie groß die Wärmeabgabe eines Heizkörpers ist, hängt vom Wärmebedarf<br />
(der Heizlast) des Raumes ab.<br />
� Die notwendige Wärmeleistung wird mit der Heizkörperübertemperatur erreicht.<br />
� Die Rücklauftemperatur ergibt sich aus der Heizkörperüber- und der Vorlauftemperatur.<br />
� Der Volumenstrom ergibt sich aus dem Leistungsbedarf des Raumes und der<br />
Systemspreizung.<br />
Schritt 3 | Die Heizkörper | Grundlegendes
� Die Heizkörperübertemperatur wird bei Normleistungen von 75/65/20 °C,<br />
einer Heizkörperleistung von 1000 Watt und einem<br />
Volumenstrom von 86 l/h Werte ermittelt (Prüflabor).<br />
� Die Übertemperatur bei einer<br />
mittleren Heizkörpertemperatur<br />
von 70 °C beträgt 50 K.<br />
� Mit diesen Laborwerten können alle weiteren<br />
Systembedingungen errechnet werden.<br />
Schritt 3 | Heizkörpertemperatur
� Benötigte Raumheizlast 600 Watt, das entspricht<br />
60 % des Wertes aus dem Prüflabor.<br />
� Daraus ergibt sich eine Übertemperatur von 0,6 x<br />
50 K = 30 K, d.h. eine mittlere<br />
Heizkörpertemperatur von 50 °C.<br />
� Bei diesen Systembedingungen ergibt das<br />
einen Volumenstrom von 26 l/h.<br />
Schritt 3 | Heizkörpertemperatur
600/1200/21<br />
1687 W<br />
Die Heizkörper<br />
wurden bei einer<br />
Systemtemperatur<br />
von 75/65/20<br />
ausgelegt<br />
Kinder<br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Schritt 3 | Vorhandene Heizkörper<br />
Schlafen<br />
600/1200/22<br />
2032 W<br />
600/1400/10<br />
675 W<br />
600/1400/22<br />
2371 W
� Aufnahme aller Heizflächen nach Bauart, Abmessungen bzw. Leistung.<br />
� Die Größe und Leistung der eingebauten Heizkörper sind anhand des damaligen<br />
Wärmebedarfs erstellt worden.<br />
� Eine Korrektur der Heizflächen (Größe/Leistung) aufgrund späterer Maßnahmen<br />
zur Energieeinsparung z.B. Austausch der Fenster erfolgte in der Regel nicht.<br />
� Ergebnis: Die Heizkörper sind für die jetzt benötigte Heizlast (den Wärmebedarf)<br />
zu groß.<br />
Schritt 3 | Vorhandene Heizkörper
Kinder<br />
1687 W 44<br />
2032 W<br />
736 W %<br />
1047 W<br />
2371 W<br />
776 W<br />
675 W<br />
292 W<br />
33<br />
%<br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Schritt 3 | Leistungsverhältnis<br />
43<br />
%<br />
51<br />
%<br />
Schlafen<br />
Bestand<br />
Heizkörperleistung<br />
Soll<br />
Heizkörperleistung<br />
Verhältnis
Schritt 4 | Die Pumpe
� Durch die Reduzierung der Vorlauftemperatur ergibt sich ein neuer<br />
Volumenstrom in der Anlage.<br />
� Für die Auslegung der richtigen Pumpe ist der neue Volumenstrom zu ermitteln.<br />
� Der noch benötigte Volumenstrom wird aus dem Heizkörperdiagramm<br />
abgelesen<br />
Schritt 4 | Die Pumpe | Grundlegendes
Kinder<br />
145 l/h 175 l/h<br />
44 l/h<br />
204 l/h<br />
37 l/h<br />
58 l/h<br />
18 l/h<br />
88 l/h<br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Schritt 4 | Neuer Volumenstrom<br />
Schlafen<br />
Volumenstrom der<br />
Heizkörper<br />
Notwendiger<br />
Volumenstrom der<br />
Heizkörper<br />
Kind: 31%<br />
Schlafen: 50%<br />
Flur: 30%<br />
Wohnen: 18%
Schritt 4 | Pumpenauslegung<br />
Volumenstrom der<br />
neuen Heizkörper<br />
187 l/h = 0,187m³<br />
Gewählte Pumpe UPS 25-30<br />
mit der Schalterstellung 1
Schritt 5 | Das Rohrnetz
Ermittlung der<br />
Druckverluste in<br />
den Rohrleitungen &<br />
Einzelwiderständen<br />
Ermittlung der<br />
Druckverluste in<br />
Sonderbauteilen<br />
Schritt 5 | Druckverluste<br />
Im Gebäudebestand in vielen Fällen nicht<br />
möglich. Lösung: Überschlägige Ermittlung<br />
des längsten Strangs.<br />
Sonderbauteile sind vor Ort aufzumessen<br />
und werden einzeln erfasst und<br />
eingerechnet.
Ermittlung des längsten Strangs (Vor- und<br />
Rücklauf) und Einteilung der Heizflächen in<br />
„nah, mittel und fern“ von der Pumpe.<br />
Schritt 5 | Druckverluste<br />
nah mittel fern
Der Druckverlust in Sonderbauteilen<br />
ist im Verhältnis zum Druckverlust in<br />
Rohrleitungen sehr groß.<br />
Schritt 5 | Druckverluste<br />
Wärmemengenzähler<br />
Schwerkraftbremsen<br />
Rückschlagklappen<br />
Schmutzfänger<br />
Luftabscheider
Schritt 6 | Das Thermostatventil
� Die Aufgabe des Thermostatventils besteht<br />
darin, auf auftretende Wärmegewinne zu<br />
reagieren. Wenn sich die Raumtemperatur<br />
erhöht, drosselt das Ventil den Volumenstrom<br />
und hält so die Raumtemperatur konstant.<br />
� Voraussetzung dafür ist das richtige Anpassen<br />
und Einstellen der Anlage (Heizungskurve,<br />
Pumpe, etc).<br />
Schritt 6 | Das Thermostatventil | Die Aufgabe
� Der k v- Wert: ist der Durchflusswert des Ventils<br />
(Tabellen und Diagramme von Herstellern).<br />
� P-Bereich: gibt an, bei welcher Temperaturerhöhung<br />
(ausgehend von der Auslegetemperatur) das Ventil geschlossen ist.<br />
� Beispiel: bei einem Thermostatventil mit einem P-Bereich von 2 K,<br />
und einer Auslegetemperatur von 20 °C, ist das Ventil bei einer<br />
Raumtemperatur von 22 °C komplett geschlossen.<br />
Schritt 6 | Das Thermostatventil | Begriffe
� Benötigt wird der Volumenstrom des Heizkörpers.<br />
Diesen Wert erhält man aus der Heizlastberechnung.<br />
� Benötigt wird der Druckverlust, den das Ventil aufgrund<br />
der gewählten Pumpe abbauen muss. Diesen<br />
Wert bezieht man aus der Rohrnetzberechnung.<br />
� Die Ventilauswahl erfolgt dann mit Hilfe dieser<br />
Daten aus Hersteller Tabellen oder Diagrammen.<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils
Schritt 1:<br />
Der notwendige Volumenstrom<br />
für den Heizkörper<br />
37 l/h<br />
≈ 0,037 m³/h<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils
Schritt 2:<br />
Welchen Druck erzeugt die<br />
ausgewählte Pumpe?<br />
130 mbar<br />
187 l/h<br />
1,3 m<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils
Schritt 3:<br />
Welcher Druck wird vom Rohrnetz und den<br />
Sondereinbauteilen bereits abgebaut?<br />
Im folgenden Beispiel sind die Druckverluste aus<br />
Rohrnetz und den Sondereinbauteilen geschätzt.<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils<br />
Druckverlust<br />
Rohrreibung: 45 mbar<br />
Druckverlust<br />
Sondereinbauteile: 35 mbar<br />
Summe<br />
Druckverluste: 80 mbar
Schritt 4:<br />
Bestimmung des Restdrucks.<br />
Bestimmung des vom Ventil<br />
abzubauenden Restdrucks.<br />
Im folgenden Beispiel sind die Druckverluste aus<br />
Rohrnetz und den Sondereinbauteilen geschätzt.<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils<br />
Druckaufbau<br />
durch Pumpe: 130 mbar<br />
Summe<br />
Druckverluste: -80 mbar<br />
Restdruck : 50 mbar
Schritt 5a:<br />
Bestimmung des Kv-Wertes des Ventils.<br />
Zur Bestimmung des Kv-Wertes wird der<br />
abzubauende Druck und der Volumenstrom<br />
des Ventils benötigt.<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils
Kv= 0,17 m³/h<br />
Gewählt<br />
Heimeier V-exakt (3)<br />
Danfoss RA-N (3)<br />
Schritt 5a:<br />
Auswahl des Thermostatventils mittels Herstellertabelle.<br />
kv-Wert in m 3 /h<br />
In Abhängigkeit von der Voreinstellung<br />
(nach DIN EN 215 bei 2 K Regeldi fferenz)<br />
Hersteller Typ DN Kopf 1 2 3 4 5 6 7 8 N<br />
Danfoss<br />
Heimeier<br />
Honeywell / MNG<br />
Oventrop<br />
Danfoss<br />
RA-UN 15 RA 2000 0,02 0,06 0,11 0,17 0,23 0,30 0,35 - 0,48<br />
RA-UR 15 RA 2000 0,03 0,03 0,06 0,11 0,18 0,24 0,31 - 0,47<br />
RA-N 15 RA 2000 0,04 0,09 0,16 0,25 0,36 0,43 0,52 - 0,73<br />
F-exakt 15 ET, DT, AT 0,017 0,041 0,063 0,111 0,177 0,316 - - -<br />
V-exakt 15 ET,DT,AT,WET 0,047 0,98 0,161 0,234 0,364 0,468 - - -<br />
FV 15 - 0,02 0,04 0,11 0,19 0,25 0,29 0,32 0,35 -<br />
V 15 - 0,04 0,08 0,20 0,29 0,33 0,35 0,38 0,41 -<br />
F 15 - 0,025 0,051 0,095 0,152 0,228 0,323 - - -<br />
AV 6, RFV 6, 15 - 0,055 0,170 0,313 0,446 0,56 0,65 - - -<br />
ADV 6<br />
RA-UN 20 RA 2000 0,02 0,06 0,11 0,17 0,23 0,30 0,35 - 0,48<br />
RA-N 20 RA 2000 0,10 0,16 0,24 0,33 0,44 0,56 0,73 - 1,04<br />
RA-N 20 UK RA 2000 0,17 0,25 0,29 0,40 0,52 0,60 0,73 - 0,80<br />
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils | Tabelle
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur
Der letzte Schritt ist das Einstellen der<br />
Vorlauftemperatur an dem Wärmeerzeuger.<br />
Korrektur der Heizungskurve<br />
(Steigung oder Parallelverschiebung)<br />
an der Regelung des Wärmeerzeugers.<br />
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur | Kesseleinstellung
Steigung: Je höher die Steigung eingestellt<br />
wird, desto höher ist die Vorlauftemperatur<br />
bei kalten Tagen.<br />
Verschiebung: Mit der Parallelverschiebung<br />
kann man ganzjährig höhere Temperaturen<br />
erreichen.<br />
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur
Verlauftemperatur mind. 52 °C (Schlafen) und<br />
höchstens 60°C (Wohnen). Gewählt 55°C.<br />
Außentemperatur –12 °C<br />
(Klimareferenzort)<br />
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur<br />
0,8
Vielen Dank für<br />
Ihre Aufmerksamkeit<br />
<strong>Hottgenroth</strong> Software GmbH & Co. KG | ETU Software GmbH<br />
HOTTGENROTH SOFTWARE GmbH & Co. KG |ETU Software GmbH |Von-Hünefeld-Straße 3 |50829 Köln<br />
Telefon +49 (0) 0221.70 99 33 00 |Telefax +49 (0) 0221.70 99 33 01