Willkommen bei HK-Ventile 1

Transkript

1 Willkommen bei HK-Ventile 1

2 Hydraulischer Abgleich Theorie und Praxis Vortragender Josef Stiegler HK-Ventile 2

3 Geschichtlicher Überblick 1875 Die Firma August Hilmer Andersson wird in Oslo gegründet 1897 AHA nimmt die Produktion in Ljung auf AHA wird in die Incentive Gruppe aufgenommen AHA und Tour Agenturer werden zu Tour & Andersson AB (TA) fusioniert TA wird in zwei unabhängige Gesellschaften geteilt. TA Hydronics und t.a.c IMI plc erwirbt Heimeier 1997 IMI plc erwirbt TA Hydronics HK-Ventile 3

4 Über uns Zentrale und Produktionswerk Zentrale und Produktionswerk Ljung, Schweden Erwitte, Deutschland HK-Ventile 4

5 Hauptproduktgruppen Einregulierungsventile und Zubehör Heizkörper-Thermostatventile und Zubehör HK-Ventile 5

6 Verbraucherinformation HK-Ventile 6

7 Verbraucherinformation HK-Ventile 7

8 Zeitadapter HK-Ventile 8

9 Verbraucherinformation HK-Ventile 9

10 Produkte Ventilautorität Strangregulierventile gemufft Messen Absperren Regulieren Entleeren STAD gemufft mit und ohne 3/8-2 Entleerung STADA Außengewinde mit und ohne 3/8-2 Entleerung HK-Ventile 10

11 Produkte Ventilautorität Strangregulierventile geflanscht STAF geflanscht PN 16 DN 20 - DN 300 STAF geflanscht PN 25 DN 20 - DN 300 STAG Genutete Enden DN 65 - DN 300 STAFR geflanscht Gehäuse Rotguß DN 65 - DN 150 Messen Absperren Regulieren HK-Ventile 11

12 Ventilautorität Produkte Differenzdruckregler STAP mm STAP mm Regulator mm HK-Ventile 12

13 Ventilautorität CBI II und CMI Meßcomputer HK-Ventile 13

14 Ventilautorität Absperrarmaturen HK-Ventile 14

15 Ventilautorität Rohrarmaturen HK-Ventile 15

16 Ventilautorität Produkte Technik HK-Ventile 16

17 Wärmeverteilung EINROHRHEIZUNG ZWEIROHRHEIZUNG HK-Ventile 17

18 Wärmeverteilung EINROHRHEIZUNG mit Kurzschluss mit 4-Wege Ventile mit 3-Wege Ventile Vorteile: einfache Montage Geringe Nebenkosten (Material) Nachteile: geringe Temperaturspreizung nicht geeignet für Fernwärme Brennwert, Niedertemperatur. Durch Abdrehen einzelner Heizkörper ändert sich die Leistung der nachgeschalteten Heizkörpern HK-Ventile 18

19 Wärmeverteilung HK-Ventile 19

20 Wärmeverteilung HK-Ventile 20

21 Wärmeverteilung ZWEIROHRHEIZUNG klassische Verrohrung Tichelmann Verteilersystem ( Spagetti ) Vorteile: Die Vorlauftemperatur ist für Jeden Heizkörper gleich hoch. geeignet für Fernwärme, Brennwert u. Niedertemperatur. Nachteile: Der günstigste Heizkörper erhält die größere Wassermengen HK-Ventile 21

22 Wärmeverteilung HK-Ventile 22

23 Wärmeverteilung HK-Ventile 23

24 Hydraulisches System Erzeuger Verteilung Verbraucher Heizkessel Kältemaschine Radiator Fan coils HK-Ventile 24

25 Hydraulisches Ungleichgewicht 18 C 20 C 20 C 22 C 18 C 20 C 20 C 22 C Hydraulisches Ungleichgewicht 18 C 20 C 20 C 22 C Kessel HK-Ventile 25

26 Hydraulisches Ungleichgewicht Zu hoher Durchfluß einerseits verursacht zu geringen Durchfluß andererseits. Zusätzlich entsteht ein unbehagliches Raumklima. Hydraulisches Ungleichgewicht Regelventile in den hydraulischen Schaltungen können den Wassermengenüberschuss nicht verhindern! HK-Ventile 26

27 Hydraulisches Ungleichgewicht Heizkörper ungeregelt Bei 50% des Nenndurchflusses erreichen wir eine Raumtemperatur von nur 16,9 C HK-Ventile 27

28 Hydraulisches Ungleichgewicht Lösungen: Die Förderhöhe der Pumpe steigern? Die Vorlauftemperatur erhöhen? Die hydraulische Einregulierung? HK-Ventile 28

29 Hydraulisches Ungleichgewicht Die Förderhöhe der Pumpe steigern? Raumtemperatur in C Problem bleibt ungelöst Um 20 C Raumtemperaturen in den ungünstigen Räumen zu erreichen,muß die Durchflußmenge verdoppelt werden. Überheizte Räume werden noch mehr überheizt. Das Komfortproblem bleibt ungelöst, aber die Energiekosten steigen beträchtlich an Q max 500% 400% 300% 200% 175% 135% Aussentemperatur in C HK-Ventile 29

30 M M M M M Hydraulisches Ungleichgewicht Die Förderhöhe der Pumpe steigern? Kessel 1 Kessel 2 Problem bleibt ungelöst HK-Ventile 30

31 Hydraulisches Ungleichgewicht Die Vorlauftemperatur erhöhen? Erhöhung der Vorlauftemperatur und zwar so lange,bis die Raumtemperatur auch in den letzten ungünstigen Räumen ein akzeptables Niveau erreichen. Raumtemperatur in C Problem bleibt ungelöst Q max 200% 150% 100% In der Folge werden aber alle bevorzugten Räume,die ohnehin schon überheizt sind,zusätzlich überheizt werden. Das Komfortproblem bleibt ungelöst, aber die Energiekosten steigen beträchtlich an % 50% Aussentemperatur in C HK-Ventile 31

32 Hydraulisches Ungleichgewicht Die Vorlauftemperatur erhöhen? Problem bleibt ungelöst Erhöhung der Vorlauftemperatur und zwar so lange,bis die Raumtemperatur auch in den letzten ungünstigen Räumen ein akzeptables Niveau erreichen. % In der Folge werden aber alle bevorzugten Räume,die ohnehin schon überheizt sind,zusätzlich überheizt werden. Das Komfortproblem bleibt ungelöst, aber die Energiekosten steigen beträchtlich an Raumtemperatur C HK-Ventile 32

33 Hydraulisches Ungleichgewicht Die Vorlauftemperatur erhöhen? Problem bleibt 20 C 22 C 22 C 24 C ungelöst 20 C 22 C 22 C 24 C 20 C 22 C 22 C 24 C Kessel HK-Ventile 33

34 Einregulierung Die hydraulische Einregulierung? Die hydraulische Einregulierung ist die einfache Möglichkeit,die richtigen Durchflußmengen im gesamten Verteilungssystem zu erreichen.mit Hilfe der Strangregulierventile, Differenzdruckregler und voreinstellbare Heizkörperventile wird der zu hohe Differenzdruck in den bevorzugten Anlagenteilen abgebaut und damit die richtige Durchflußmenge in allen Kreisen sichergestellt HK-Ventile 34

35 Einregulierung Hydraulischer Abgleich mit TA 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C 20 C Kessel HK-Ventile 35

36 Öffungslinie eines thermostatische Heizkörperventils Um ein thermostatisches Heizkörperventil richtig auslegen zu können, muss man mit folgenden Begriffen umgehen können V 100 % Hub x p Auslegungs- Proportinalbereich Proportional-Bereich (P-Bereich) V o Ventilkenngröße (kv-wert) 0-4 K -2 K 0 Regelabweichung Raumtemperatur Ventilautorität Gesamter Hubbereich 22 maximaler Differenzdruck ganz offen geschlossen HK-Ventile 36

37 Proportionalregelung V Y Ho H B Hm Z Jegliche Verkleinerung des Proportionalbandes erhöht das Risiko, dass die Regelung instabil wird HK-Ventile 37

38 Ventilautorität Die Ventilautorität gibt an,welchen Anteil das Thermostatventil an den gesamten Druckverlust des Stromkreises hat. Betragen diese z.b. 30 kpa wovon das Thermostatventil 10 kpa verbraucht so ist seine Autorität p Ventil - Thermostatventi l a = a = p Ventil p gesamt p Pumpe - a = 0, HK-Ventile 38

39 Kv-Wert Der Kv-Wert Sagt aus,wie viel Wasser von C in m³/h bei einem Hub H zwischen 0 und 100% durch das Ventil strömt wenn der Druckabfall über dem Ventil immer 100 kpa (1 bar)beträgt. Der kvs-wert ( Serienwert) kv-wert,den ein Ventil einer bestimmten Typenreihe und Nennwerte bei Nennhub H 100 hat. v Kv = Der Kv Wert p v 100 p v Durchflußmenge in l/h p Druckverlust in kpa HK-Ventile 39

40 Plan HK-Anschluß DN HK-Ventile 40

41 Rohrnetz Druckverlauf in der Vorlaufleitung p-pumpe p-heizkörper 1 p-heizkörper 4 Druckverlauf in der Rücklaufleitung HK-Ventile 41

42 Warum Heizkörperventile mit Voreinstellung? HK-Ventile 42

43 Auslegung Warum ein 1/2 Heizkörperventil? Gegeben: Thermostatventil 3/8 Kvs T2K =...0,5m³/h... p =...8 kpa... q = 100 x Kv x(wurzel p) t =...20 K... q = 141 l/h P = 3280 W HK-Ventile 43

44 Schließverhalten thermostatischer Heizkörperventile Durchflußmenge in % Kurve 1 Heizkörperventil mit viermal zu hoher Wassermenge im Auslegungspunkt. ( Nachtabsenkung ) % Kurve 2 Heizkörperventil mit richtig ausgelegtem Kv-Wert Kurve 3 Heizkörperventil mit Voreinstellung, damit die maximale Wassermenge nicht Überschritten wird Gesamter Hubbereich 22 Raumtemperatur ganz offen geschlossen HK-Ventile 44

45 Schließverhalten thermostatischer Heizkörperventile HK-Ventile 45

46 Einregulierung Hydraulischer Abgleich in der Theorie Ziel: Überall warm und niedriger Pumpenstrom PdC PdC PdC PdC HK-Ventile 46

47 Einregulierung Hydraulischer Abgleich in der Theorie Ziel: Überall warm 30 kpa 255 W - 11 l/h 1000 W - 43 l/h 1512 W - 65 l/h 767 W - 33 l/h 80 C ,6 5,6 kpa kpa 152 l/h Verteilung und Steigstränge einreguliert Thermostatventile einreguliert HK 1 HK 2 HK 3 HK 4 kv HK Ventil 0,04 0,15 0,25 0,14 Durchfluß in l/h Wärmeabgabe in Watt Raumtemperatur Durchfluß gesamt l/h HK-Ventile 47

48 Einregulierung Hydraulischer Abgleich in der Praxis einige Heizkörper hat es kalt erwischt HK-Ventile 48

49 Einregulierung Hydraulischer Abgleich in der Praxis einige Heizkörper hat es kalt erwischt 30 kp a 290 W - 66 l/h 1006 W - 45 l/h 1270 W - 30 l/h 573 W - 11 l/h 80 C l/h Verteilung und Steigstränge einreguliert Durchfluß Thermostatventile nicht einreguliert gesamt HK 1 HK 2 HK 3 HK 4 l/h kv HK Ventil 0,8 0,8 0,8 0,8 Durchfluß in l/h Durchfluß in % Wärmeabgabe in Watt Wärmeabgabe in % Raumtemperatur 24,1 20,2 15,2 12, HK-Ventile 49

50 Hydraulischer Abgleich Niemand zieht mehr in Zweifel,dass bei den heutigen technischen Anlagen zur optimalen und wirtschaftlichen Verteilung von Energie ein hydraulisch abgeglichenes System eine wesentliche Voraussetzung ist. Leider zeigt die Realität,dass vielfach Systeme nur ungenügend oder gar nicht richtig eingestellt sind Zeitmangel fehlende Routine keine geeigneten Messgeräte Viele Gründe können dazu führen,dass eine handwerklich gut ausgeführte Anlage anschließend nicht zufriedenstellend betrieben werden kann HK-Ventile 50

51 Hydraulischer Abgleich Verzicht auf hydraulischen Abgleich bedeutet: Hohe Pumpenkosten(Kosten steigen mit der 3.Potenz des Volumens) mangelhafte Brennwertnutzung mangelhafte Regelfähigkeit Geräusche in der Anlage verzögertes Aufheizen ganzer Gebäudeteile ungleiche Innentemperaturen ungerechte Heizkostenverteilung HK-Ventile 51

52 Einregulierung Hydraulischer Abgleich mit TA damit es kein Heizkörper kalt hat PROTOKOLL HEIZKÖRPER-VENTILVOREINSTELLUNG PROJEKT: TA REDI PLUS K Version Raum Nr.: Raum Bezeichnung Heizkörper- Leistung Vorlauf- Temperatur Rücklauf- Temperatur Temperatur- Differenz Wassermenge Heizkörper HK-Ventil- Druckverlust Kvs-Wert theoretisch Kvs-Wert min. Kvs-Wert max. HK-Ventil Voreinstellung HK-Ventil Typ Bemerkung P Watt tv C tr C T K QHK l/h p kpa VE 1 Heizkörper ,0 8 0,04 0,025 0,047 1 v-exakt 2 Heizkörper ,0 8 0,15 0,098 0,161 3 v-exakt 3 Heizkörper ,0 8 0,23 0,161 0,234 4 v-exakt 4 Heizkörper ,0 8 0,12 0,098 0,161 3 v-exakt HK-Ventile 52

53 Regelgruppen Druckloser Verteiler Beimischschaltung Doppelte Beimischschaltung Pumpengruppe Verbraucher Verbraucher Verbraucher Verbraucher STAD 1 STAD 2 STAD B STAD B STAF HK-Ventile 53

54 Regelgruppen Druckbehafteter Verteiler Einspritzschaltung Einspritzschaltung mit Dreiwegeventil Drosselschaltung Umlenkschaltung Beimischschaltung drucklos Verbraucher Verbraucher Verbraucher Verbraucher Verbraucher Verbraucher STAD M STAD STAD STAD M STAD STAP STAD STAD STAD STAP HK-Ventile 54

55 DANKE FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT HK-Ventile 55