Kennliniendiagramme mit Druckverlusten. Matrix zur Schnellauswahl von Pumpen und Puffer für die Heizzentrale. Technische Informationen

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1 Technik Allgemeine technische Informationen Kennliniendiagramme mit Druckverlusten und Leistungskurven Matrix zur Schnellauswahl von Pumpen und Puffer für die Heizzentrale Richtlinien zur Trinkwasserverordnung Technische Informationen - DVGW Arbeitsblatt W 551 (3 Liter Regel) - VDI Komfortstufen - Vorgaben Plattenwärmetauscher Checkliste

2 Kennliniendiagramme WK1/TW1 (mit 12 L Drosselscheibe) Druckverluste Heizwasserseitig (Primär) Kaltwasserseitig (Sekundär) Maximaler Leistungsbereich Maximaler Leistungsbereich Druckverluste (primär) ohne Zubehör und ohne Wärmezähler. Empfehlung für WMZ: QN = 1,5 Druckverluste ohne Drosselscheibe. Mit Drosselscheibe liegt der Druckverlust bei max. Leistung ca. 0,3 bis 0,4 bar höher. Leistungen und Rücklauftemperaturen Kaltwassererwärmung um 35 K (10-45 C) 50 C Kaltwassererwärmung um 40 K (10-50 C) 50 C Seite 64

3 Kennliniendiagramme WK1M / TW1M (mit 15 L Drosselscheibe) Druckverluste Heizwasserseitig (Primär) Kaltwasserseitig (Sekundär) Maximaler Leistungsbereich Maximaler Leistungsbereich Druckverluste (primär) ohne Zubehör und ohne Wärmezähler. Empfehlung für WMZ: QN = 1,5 Druckverluste ohne Drosselscheibe. Mit Drosselscheibe liegt der Druckverlust bei max. Leistung ca. 0,3 bis 0,4 bar höher. Leistungen und Rücklauftemperaturen Kaltwassererwärmung um 35 K (10-45 C) 50 C Kaltwassererwärmung um 40 K (10-50 C) 50 C Seite 65

4 Kennliniendiagramme WK2 / TW2 (mit 17 L Drosselscheibe) Druckverluste Heizwasserseitig (Primär) Kaltwasserseitig (Sekundär) Maximaler Leistungsbereich Maximaler Leistungsbereich Druckverluste (primär) ohne Zubehör und ohne Wärmezähler. Empfehlung für WMZ: QN = 1,5 Druckverluste ohne Drosselscheibe. Mit Drosselscheibe liegt der Druckverlust bei max. Leistung ca. 0,3 bis 0,4 bar höher. Leistungen und Rücklauftemperaturen Kaltwassererwärmung um 35 K (10-45 C) 50 C Kaltwassererwärmung um 40 K (10-50 C) 50 C Seite 66

5 Kennliniendiagramme WK3/TW3 (mit 19 oder 17 L Drosselscheibe) Druckverluste Heizwasserseitig (Primär) Kaltwasserseitig (Sekundär) Maximaler Leistungsbereich Maximaler Leistungsbereich Druckverluste (primär) ohne Zubehör und ohne Wärmezähler. Empfehlung für WMZ: QN = 1,5 Druckverluste ohne Drosselscheibe. Mit Drosselscheibe liegt der Druckverlust bei max. Leistung ca. 0,3 bis 0,4 bar höher. Leistungen und Rücklauftemperaturen Kaltwassererwärmung um 35 K (10-45 C) 50 C Kaltwassererwärmung um 40 K (10-50 C) 50 C Seite 67

6 Kennliniendiagramme WK4 / TW 4 Druckverluste Heizwasserseitig (Primär) Kaltwasserseitig (Sekundär) Druckverlust bar Druckverluste (primär) ohne Zubehör und ohne Wärmezähler. Empfehlung für WMZ: QN = 2,5 Leistungen und Rücklauftemperaturen Kaltwassererwärmung um 35 K (10-45 C) 50 C Druckverlust bar Druckverluste ohne Kaltwasserblende. Mit Drosselscheibe liegt der Druckverlust bei max. Leistung ca. 0,3 bis 0,4 bar höher. Kaltwassererwärmung um 40 K (10-50 C) 50 C Seite 68

7 Kennliniendiagramme TW 5 Druckverluste Heizwasserseitig (Primär) Kaltwasserseitig (Sekundär) Maximaler Leistungsbereich Maximaler Leistungsbereich Druckverluste (primär) ohne Zubehör und ohne Wärmezähler. Empfehlung für WMZ: QN = 2,5 Leistungen und Rücklauftemperaturen Kaltwassererwärmung um 35 K (10-45 C) 50 C Kaltwassererwärmung um 40 K (10-50 C) 50 C Seite 69

8 Auswahlliste von 2 bis 4 kw Einsatzbereiche bei Kessel und Fernwärme (bei 65 C Puffertemperatur) kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 2 kw SPS kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 3 kw SPS 500 * bezogen auf die Auslegung statischer Heizflächen ** WE = Wohnungseinheit kw = Gesamtkesselleistung kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 4 kw SPS 500 Seite 70

9 Auswahlliste von 5 bis 7 kw Einsatzbereiche bei Kessel und Fernwärme (bei Puffertemperatur) kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 5 kw F SPS F kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 6 kw SPS F F * bezogen auf die Auslegung statischer Heizflächen ** WE = Wohnungseinheit kw = Gesamtkesselleistung kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 7 kw F SPS F Seite 71

10 Auswahlliste von 8 bis 10 kw Einsatzbereiche bei Kessel und Fernwärme (bei Puffertemperatur) kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 8 kw F 65-60F SPS F F kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 9 kw SPS F 65-60F F F * bezogen auf die Auslegung statischer Heizflächen ** WE = Wohnungseinheit kw = Gesamtkesselleistung kw / WE (bei 20 K) * Auswahlliste 10 kw SPS F 65-60F F F Seite 72

11 Allgemeine technische Informationen Kleinanlagen nach DVGW Arbeitsblatt W 551 sind Anlagen, in welchen Rohrleitungen mit einem Wasserinhalt von nicht mehr als 3 Litern in jeder Rohrleitung montiert sind. Um Ihnen hier eine Entscheidungshilfe zur Hand zu geben, nachfolgend eine Tabelle mit möglichen Rohrlängen basierend auf Installationsrohren aus Kupfer DIN EN 1057, GW 392. Nennweite AD Wanddicke ID Wasserinhalt Rohrlängen DN / mm mm mm mm l/m m , ,079 37,9 m , ,133 22,5 m , ,201 14,9 m , ,314 9,5 m , ,491 6,1 m VDI was ist das? In der VDI 6003 werden die Komfortkriterien für eine Trinkwarmwasseranlage definiert. Es werden hier drei Komfortstufen aufgezeigt, welche im Einzelfalle zwischen dem Bauherren und dem Planer zu vereinbaren sind. Die Stufen werden nach folgenden Kriterien bestimmt: a) Zeitlicher Abstand bei serieller Nutzung in Minuten b) Möglichkeit gleichzeitiger Nutzung zweier oder mehrerer Entnahmestellen c) Maximale Temperaturabweichung währen der Nutzung in K d) Mindestentnahmerate V in l/min e) Mindestentnahmemenge VB in l f) Maximale Zeit in Sekunden bis zum Erreichen der Nutztemperatur unter Berücksichtigung von c) und d) Drei unterschiedliche Stufen werden hier definiert: Stufe 1: niedriger Komfort Stufe 2: mittlerer Komfort Stufe 3: hoher Komfort So ergeben sich zu Beispiel für eine Dusche folgenden Kriterien: a) Zeitlicher Abstand bei serieller Nutzung Anforderungsstufe 1: max 8 min. Anforderungsstufe 2: max 5 min. Anforderungsstufe 3: 0 b) Möglichkeit gleichzeitiger Nutzung zweier oder mehrerer Entnahmestellen Anforderungsstufe 1: nein Anforderungsstufe 2: ja Anforderungsstufe 3: ja c) Maximale Temperaturabweichung währen der Nutzung Anforderungsstufe 1: ±5 K Anforderungsstufe 2: ±4 K Anforderungsstufe 3: ±2 K d) Mindestentnahmerate (l/min.) Anforderungsstufe 1: 7 Anforderungsstufe 2: 9 Anforderungsstufe 3: 9 e) Mindestentnahmemenge (l/min.) Anforderungsstufe 1: 28 Anforderungsstufe 2: 60 Anforderungsstufe 3: 120 f) Maximale Zeit bis zum Erreichen der Nutztemperatur unter Berücksichtigung von c) und d) Anforderungsstufe 1: 26 Anforderungsstufe 2: 10 Anforderungsstufe 3: 7 je Sekunde je Sekunde je Sekunde Anforderungen der Komfortstufe 3 werden bei richtiger Bemessung der Anlagen durch unsere WK- und TW-Stationen erfüllt bzw. in Abhängigkeit der Anlagentechnik überschritten Seite 73

12 Vorschriften der Trinkwasserverordnung 2011 Mit Wirkung zum November 2011 wurde die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) novelliert. Verstöße gegen die TrinkwV wurden in ihrer Konsequenz deutlich verschärft. Die TrinkwV gilt für alle Unternehmen, Einrichtungen und Betreiber, die Trinkwasser für die Allgemeinheit bereitstellen. Verstoß oder Nichterfüllung (auch fahrlässig) gegen TrinkwV ist eine Straftat. Die TrinkwV gilt als erfüllt, wenn die "anerkannten Regeln der Technik" bei der Wassergewinnung, Aufbereitung und Verteilung eingehalten werden. Die anerkannten Regeln der Technik werden im Bereich der Trinkwarmwasserbereitung im wesentlichen durch das DVGW Arbeitsblatt 551 vorgegeben, so dass eine Einhaltung der dort aufgeführten Vorgaben für den Betreiber, Erbauer und Planer der Trinkwasseranlage unerlässlich ist. Für Großanlagen (zentrale WW - Speicher > 400 Liter oder Inhalt der Warmwasserleitung zwischen Speicher und der am weitesten entfernten Zapfstelle > 3 Liter) besteht eine selbstständig vom Betreiber zu veranlassende Untersuchungspflicht auf Legionellen durch ein vom Betreiber beauftragtes, zertifiziertes Prüfungsinstitut. Dezentrale Wohnungsstationen für die Warmwasserbereitung mit einem Wärmetauscherinhalt von < 3 Liter und einem Rohrleitungsinhalt zwischen Wärmetauscher und weitestentfernter Zapfstelle von < 3 Liter sind von dieser Untersuchungspflicht befreit. Auch gibt es für diese Gruppe von Warmwasserbereitern keine Vorgaben hinsichtlich der einzuhaltenden Trinkwarmwassertemperaturen. Zentrale Trinkwarmwasserbereitung bedeutet rechtliches Risiko D Als anerkannte Regel der Technik für den Betrieb von Warmwasserbereitungsanlagen gilt in Deutschland das DVGW Arbeitsblatt 551. Dieses komplexe Regelwerk stellt umfangreiche Forderungen an die Planung, den Bau und Betrieb von zentralen Trinkwasserversorgungsanlagen. In der täglichen Praxis kann es hierbei sehr leicht zu Verstößen kommen, die dann für den Planer, Hersteller und Betreiber zu unkalkulierbaren rechtlichen Risiken führen. Rechtliche Sicherheit durch KaMo-System KaMo Wohnungsstationen gelten im Sinne des DVGW Arbeitsblatts als dezentrale Durchflusserwärmer. An diese Gruppe von D Warmwasserbereitern werden im Arbeitsblatt keine Anforderungen gestellt. Beim Einsatz des KaMo-Systems gehen der Planer, Hersteller und Betreiber der Anlage keinerlei rechtliche Risiken ein. Zentrale Trinkwarmwasseranlagen erfordern hohe Investitionskosten D Im DVGW Arbeitsblatt wird zur Vermeidung von Totstrecken gefordert, die Zirkulationsleitungen bis kurz vor die Entnahmearmaturen zu legen. Um dies an jeder Zapfstelle sicherzustellen, muss häufig eine Vielzahl von Warmwasserversorgungssträngen durch das Gebäude gelegt werden. Dies bedingt dann für eine Wohnung mehrere teure Messeinrichtungen für die Wärmeerfassung. Viele Kernbohrungen, Brandschutzdurchführungen und umfangreiche Trockenbau- und Fliesenarbeiten sind zu veranschlagen. Um die Zirkulationstemperatur von auch an der weit entfernten Zapfstelle sicherzustellen, sind für jeden Zirkulationsstrang kostenintensive Abgleicharmaturen vorzusehen. Überschaubare Kosten beim KaMo-System Das KaMo-System benötigt nur 3 Leitungen im Gebäude: Vorlauf, Rücklauf, Kaltwasser. Ein Wärmezähler in der D Wohnungsstation erfasst den Verbrauch sowohl für Heizungs- und Warmwasserwärme. Die Kaltwassermenge wird durch einen Kaltwasserzähler erfasst. Zentrale Trinkwassererwärmungsanlagen sind energieintensiv D In dem Arbeitsblatt wird gefordert, ganzjährig eine Warmwassertemperatur von 60 C zur Verfügung zustellen, die Zirkulation muss mit mind. 55 C betrieben werden. Diese hohe Temperaturen erzeugen hohe Wärmeverluste im System, bedingen kurze Kessellaufzeiten mit vielen Kesselstarts und verhindern die effektive Nutzung von Gasbrennwertgeräten. Beim Betrieb von Wärmepumpen muss stets eine Nachheizung durch eine zusätzliche Wärmequelle (z.b. Strom) erfolgen oder eine schlechte Leistungskennzahl der Wärmepumpe in Kauf genommen werden. Keine hohen Trinkwassertemperaturen notwendig Das DVGW Arbeitsblatt 551 stellt bei dezentralen Wohnungsstationen keine Anforderung an die Trinkwarmwassertemperatur, das D System kann z.b. mit der empfohlenen wirtschaftlichen Temperatur von 45 C an der Zapfstelle betrieben werden. Im Heizungsvorlauf vor der Wohnungsstation muss dann lediglich 50- bereit stehen, um eine Zapfleistung von Liter/min. (45 C) zu erreichen. Ganzjährig kalte Rücklauftemperaturen (< 35 C) und die Verwendung eines s sorgen für hervorragende Energieeffizienz des Anlagensystems. Seite 74

13 Vorgaben Plattenwärmetauscher Grenzwerte Trinkwasserbeschaffenheit Korrosionsbeständigkeit von gelöteten Plattenwärmeübertragern gegenüber Wasserinhaltsstoffen: Der gelötete Plattenwärmeübertrager besteht aus geprägten Edelstahlplatten bzw. SA L. Die Wärmetauscher in den KaMo Frischwarmwasserstationen werden standardmäßig mit kupfergelöteten Edelstahlplattenwärmetauscher gefertigt. Vor der Verwendung dieser Wärmetauscher ist im Rahmen der Anlagenplanung vom Haustechnikplaner bzw. dem ausführenden Installationsunternehmen zu prüfen, ob gemäß DIN und den vorliegenden Trinkwasseranalysen die Fragen des Korrosionsschutzes und der Steinbildung ausreichend berücksichtigt wurden. Dazu gehören folgende Punkte: - Auswahl der Werkstoffe - Berücksichtigung der korrosionsbedingten Veränderung der Trinkwasserbeschaffenheit - Ausführung der Installation - Berücksichtigung der zu erwartenden Betriebsbedingungen Bei hoher elektrischer Leitfähigkeit des Trinkwassers von über 500 ys/cm können korrosive Erscheinungen an Kupferwerkstoffen auftreten, die eine Schädigung des Kupferlots in den Wärmetauscher zur Folge haben können. Wir empfehlen daher bei elektrischen Leitfähigkeiten von > 500 ys/cm die Verwendung von diffusionsgelöteten Edelstahlplattenwärmetauschern. Folgende Werte für Wasserinhaltsstoffe und für Kennwerte sollten eingehalten werden ( / SA L): Wasserinhaltsstoff Einheit Plattenwärmeübertrager Plattenwärmeübertrager + Kennwerte kupfergelötet diffusionsgelötet ph-wert * > 7,4 (unter Beachtung SI Index) 6-10 Sättigungs-Index SI (delta ph-wert) -0,2 < 0 < +0,2 Keine Festlegung Gesamthärte Total dh Leitfähigkeit µs/cm Keine Festlegung Abfilterbare Stoffe mg/l <30 <30 ** Chloride mg/l oberhalb 100 C keine Chloride zulässig Freies Chlor Free mg/l <0,5 <0,5 Schwefelwasserstoff (H2S) mg/l <0,05 Keine Festlegung Ammoniak (NH3/NH4+ ) mg/l <2 Keine Festlegung Sulfat mg/l <100 <300 Hydrogenkarbonat mg/l <300 Keine Festlegung Hydrogenkarbonat / Sulfat mg/l >1,0 Keine Festlegung Sulfid mg/l <1 <5 Nitrat mg/l <100 Keine Festlegung Nitrit mg/l <0,1 Keine Festlegung Eisen, gelöst mg/l <0,2 Keine Festlegung Mangan mg/l <0,1 Keine Festlegung Freie aggressive Kohlensäure mg/l <20 Keine Festlegung ** Bei 20 C max. 800 mg/l Bei 25 C max. 600 mg/l Bei 50 C max. 200 mg/l Bei 100 C max. 0 mg/l * Der ph-wert muss größer als 7,4 sein. Liegt der ph-wert zwischen 7,0 und 7,4, muss der TOC-Wert kleiner 1,5 g/m³ bzw. kleiner 1,5 mg/l sein. Die genannten Werte sind Richtwerte, die unter bestimmten Betriebsbedingungen abweichen können. Sollten Sie Fragen haben, rufen Sie uns bitte an. Wärmetauscher für Trinkwarmwasser (gesetzliche und rechtliche Grundlagen) Vor dem Einsatz der diffusionsgelöteten Wärmetauscher muss die Wasseranalyse geklärt werden, ansonsten sollten diffusionsgelötete Wärmetauscher eingesetzt werden. Dies ist notwendig, wenn z.b. die Leitfähigkeit höher als 500µS/cm ist oder bei Sanierungen verzinkte Warmwasserrohre im Objekt vorhanden sind. Vermeidung von Druckstößen Nach DIN 1988 Teil 2 Abschnitt darf die Summe aus Druckstoß und Ruhedruck den zulässigen Betriebsüberdruckdruck nicht überschreiten. Der zulässige Betriebsüberdruck bei KaMo Wohnungsstationen beträgt 10 bar (gemäß DIN 1988 Teil 2 Abs ). Beim Betrieb von Wohnungsstationen in Trinkwassernetzen ist darauf zu achten, dass starke Druckstöße (z.b. durch Armaturen, Druckerhöhungsanlagen usw.) zu vermeiden sind. Da in der Praxis häufig Armaturen mit sehr kurzen Öffnungs- und Schließzeiten verwendet werden, wurden häufig kurzfristig auftretende starke Drücke festgestellt, welche die Vorgaben der DIN 1988 Teil 2 Abschnitt unzulässig überschreiten. Beim Betrieb der Trinkwasseranlage sind folgende Vorgaben einzuhalten: Der positive Druckstoß (beim Schließen der Armatur) darf 2 bar nicht überschreiten. Negative Druckstöße (öffnen des Ventils) dürfen den nach dem Öffnen entstehenden Fließdruck nicht um mehr als 50 % unterschreiten. Schäden an Bauteilen wie z.b. an Wärmetauschern (Lotrisse, Deformation von Tauscherplatten, Undichtigkeiten etc.) können bei Verstoß gegen diese DIN Vorgabe die Folge sein. Im DIN Arbeitsblatt W 303 wird als wirkungsvollste und zuverlässigste Maßnahme empfohlen, die Druckverhältnisse am Entstehungsort zu optimieren. Betrieb und Wartung der Anlagen muss nach DIN EN erfolgen. Seite 75

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