Der hydraulische Abgleich. Eine wichtige Voraussetzung für den energieeffizienten Betrieb von Heizungsanlagen

Transkript

1 Der hydraulische Abgleich Eine wichtige Voraussetzung für den energieeffizienten Betrieb von Heizungsanlagen

2 Die Definition des hydraulischen Abgleichs Die richtige Wassermenge Zur richtigen Zeit Am richtigen Ort

3 Warum der hydraulische Abgleich von Warmwasser- Heizungsanlagen so wichtig ist! Ausreichende Versorgung für alle Lastfälle Vermeidung von Geräuschproblemen Gewährleistung der Temperaturspreizung (Brennwertnutzung!) Elektroenergieeinsparung für den Pumpenbetrieb Verringerung der Rohrleitungsverluste durch exakte Vorlauftemperaturregelung.

4 Zielsetzung der Hydraulik: Bedarfgerechte Verteilung der Volumenströme

5 Übliche Mängelbeseitigung Der Weg des geringsten Widerstandes ist der Gang in die Zentrale Erhöhung der Vorlauftemperatur am Regler Erhöhung des Differenzdruckes an der Pumpe Die Folge sind erhöhte Wärme- und Elektroenergiekosten

6 Welche Energieeinsparungen sind möglich? Die möglichen Einsparungen sind sehr stark von der Ausgangssituation abhängig Bisheriger hydraulischer Abgleich Pumpentechnik Verteilsysteme Raumtemperaturregelung

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9 Der hydraulische Abgleich in der Praxis

10 Neue Anlagen Wärmebedarfsberechnung Auslegung der Heizflächen Rohrnetzberechnung Ermittlung der Einstellwerte für die Hydraulik Pumpenauslegung

11 Bei vorhandenen Anlagen ist der nachträgliche hydraulische Abgleich ein Optimierungsproblem

12 Berechnungsstrategie Berechnung mit oder ohne raumweiser Heizlast!!! Einfach und schnell: Mit Datenscheibe oder APP Daten Heizkörper, Ventiltyp, Tv/Tr: 70/55 C Ventiltyp RA-N/UN/Service, xp (2K), dp (50mbar) Aufwändiger und besser: Mit DanBasic V Vereinfachte raumweise Heizlast Vergleich Ist (HK-Leistung) und Soll (Heizlast) Systemoptimierung Temperatur und Druck => Ziel: max. Ergebnis mit min. Aufwand 12

13 Berechnung mit Heizlast aus HK-Größe 70/55 C - 50 mbar - xp 2K

14 Speziell für Bestandsgebäude Download unter

15 Heizlastberechnung Auch eine näherungsweise Heizlastberechnung muss immer die realen Transmissionverluste der wärmeabgebenden Bauteile an die Außenluft und unbeheizte Nachbarräume berücksichtigen. Eine Berechnung nach spezifischen Kennwerten (W/m²) ist unzulässig.

16 Beispiel 1: Raum 20 m² Ergebnis 1549 W Beispiel 2: Annahme 100 W/m² Ergebnis: Gesamtheizlast 2000 W Was folgt daraus?

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18 47,7 kg/h statt 108,1 kg/h Voreinstellung 3 statt 6,5 Ergebnis: Massenstrom und Voreinstellung mehr als halbiert

19 Die Heizkörperkennlinie Temperaturspreizung 20 K 15 K Wärmeleistung 250 % 200 % 12 K 10 K halbe Spreizung nur ca. 10% mehr Leistung 150 % 100 % 50 % 70 C 8 K 6 K 4 K 2 K Vorlauftemperatur Volumenstrom 50 % 100 % 150 % 200 % 250 % 300 % doppelter Volumenstrom

20 Rohrnetzberechnung Ja oder Nein? Für neu zu errichtende Anlagen in jedem Fall. Für vorhandene Anlagen ist der Aufwand meist zu hoch und wird vom Kunden kaum honoriert. Die damit erzielten Ergebnisse verbessern die Energieeffizienz geringfügig.

21 Kleine Anlagen Ermittlung der Wärmeleistung eines jeden Heizkörpers, um den notwendigen Volumenstrom zu errechnen. Festlegung der Differenzdrücke an den Heizkörpern

22 Berechnung und technische Realisierung Beispiel: Heizkörperleistung: 1 kw Temperaturdifferenz: 15 K dp: 50 mbar Einstellwert für RA-N 15: 4,5

23 Berechnung und technische Realisierung Beispiel1.JPG

24 Berechnung und technische Realisierung E = 4,0 bei dp = 81 mbar H:\Beispiel2.JPG

25 Berechnung und technische Realisierung E = 5,0 bei dp = 36 mbar H:\Beispiel3.JPG

26 Berechnung und technische Realisierung Zwischen den Einstellwerten 4 und 5 liegt eine Spannweite von ca. 45 mbar. Bei einigen Ventiltypen ist durch gröbere Abstufung diese Abweichung noch höher.

27 Abgleich an der Rücklaufverschraubung? Wie praktikabel und wirtschaftlich ist die Wassermengenbegrenzung mittels Rücklaufverschraubung?

28 Kennfeld für Rücklaufverschraubung

29 Vorgehensweise bei großen Anlagen

30 Das Rohrnetz in Zonen einteilen oder... Eine große Heizungsanlage in viele kleine Anlagen zerlegen Zone 1 Zone 2 Zone 3 Die Strategie für NEU und ALT: Referenzpunkt

31 Die Strategie der Berechnung 50 mbar für das Thermostatventil 100 mbar für den Strang / die Zone Der definierte Betriebszustand

32 Automatisches HK-Ventil

33 Danfoss RA-DV

34 Durchflussdiagramm RA-DV

35 Lösung für Ventilheizkörper

36 Lösung für Ventilheizkörper

37 Die Temperaturspreizung als Korrektiv Die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur wird von etlichen Faktoren beeinflusst. Sie ist aber je nach Randbedingungen in bestimmten Grenzen sowohl bei der Neu- als auch Nachberechnung frei wählbar. Eine Vergrößerung der Temperaturspreizung verringert die Volumenströme. Kann z. B. der Volumenstrom halbiert werden, dann verringern sich die notwendigen Differenzdrücke auf ein Viertel.

38 Beispiel Mehrfamilienhaus

39 Beispiel Mehrfamilienhaus Alte Parameter Vorlauftemperatur: 70 C Rücklauftemperatur: 55 C Neue Parameter Vorlauftemperatur: 80 C Rücklauftemperatur: 50 C Spreizung 15 K Spreizung 30 K Differenzdruck: 600 mbar Differenzdruck 150 mbar

40 Systeme mit Heizverteilern

41 Vorgehensweise bei Einrohrheizung Berechnung der Strang- bzw. Ringwassermengen Einstellung der Volumenströme durch Strangventile Konstante Volumenströme in der gesamten Anlage Ideal sind automatische Volumenstromregler (leichtes und schnelles Einregulieren, Korrekturen leicht möglich) Aufteilung des Strangvolumenstromes ca. 1/3 Heizkörper und 2/3 Bypass

42 Automatische Volumenstromregler Automatische Volumenstromregler halten in ihrem Abschnitt den Volumenstrom in vorgegebenen Differenzdruckgrenzen konstant. Sie benötigen einen Mindestdifferenzdruck zum Erreichen des eingestellten Wertes. Sie haben intern eine Regelmembran. Sie arbeiten meist auch als Regelventil. Als Regelventil haben Volumenstromregler eine ideale Ventilautorität von 1,0

43 Beispiel: Danfoss AB-QM

44 80 mbar Wie funktioniert AB-QM?

45 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Ich wünsche Ihnen immer zufriedene Kunden.