Einbau einer Hocheffizienzpumpe Auftragsdurchführung

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1 Pioneering for You Lernsituation 7 Einbau einer Hocheffizienzpumpe Auftragsdurchführung Heizungsumwälzpumpen werden bei unsachgemäßer Dimensionierung und Einstellung schnell zu großen Stromverbrauchern in Haushalten. Das wird häufig unterschätzt, obwohl das Energiesparpotenzial beim Austausch der Pumpen sehr hoch ist. Gerade ältere Heizungsanlagen sind oft mit überdimensionierten Pumpen bestückt, die den nicht begrenzten Volumenstrom bedienen. Diese Pumpen wurden eingebaut, um auch hydraulisch ungünstig gelegene Verbraucher (Heizflächen) ausreichend zu versorgen. Hydraulisch reagierende Hocheffizienzpumpen können einen besseren Heizkomfort, geringere Energiekosten und Geräuschentwicklung in abgeglichenen Anlagen erreichen. Auf diese Weise ist mit der Optimierung bestehender Anlagen eine unvergleichlich positivere ökologische und ökonomische Wirkung bei gesteigertem Nutzungskomfort erreichbar.

2 02 Hocheffizienzpumpe ist Stand der Technik Beim Check der Heizungsanlage in der Kastanienallee 14 hatte der Fachmann B. Meyer festgestellt, dass die ursprünglich vorhandene Pumpe vor einigen Jahren gegen eine überdimensionierte ausgetauscht worden war. Vermut lich erfolgte dieser Austausch, um das von Frau Seibold beschriebene Problem ungleicher Wärmeverteilung zu beheben. Die größere Pumpe sollte auch die letzten Räume noch annähernd gut versorgen. Dabei folgte man dem ehedem verbreiteten Motto viel hilft viel. Die Nachteile beispielsweise Strömungsgeräusche, hoher Energieverbrauch und (indirekt) ein nicht unerheblicher Schadstoffausstoß wurden hin genommen. Im Kundengespräch erklärt B. Meyer Frau Seibold das Ergebnis seiner Analyse. Er empfiehlt, die ungeregelte Pumpe gegen eine Hocheffizienzpumpe auszutauschen, zumal Heizungsumwälzpumpen zu den größten Stromverbrauchern in Haushalten gehören können. Zusätzlich muss der Bypass mit Überströmventil im Zuge der Umrüstung der Anlage stillgelegt werden. Video LS-07-AV-01 Die neue Pumpe wird bestimmt Der Einbau einer neuen, hocheffizienten Umwälzpumpe lohnt sich in den meisten Fällen für den Kunden. Die n / Schüler sollten daher anhand von en erlernen, wie Berechnung und Dimensionierung einer Pumpe erfolgen. Aufgabe 1 Nehmen Sie die Rohrnetzkennlinie an der ierwand auf! Verdeutlichen Sie den Zusammenhang zwischen Volumenstrom und Druckverlust in einer Heizungsanlage. 1.1 Tragen Sie die Volumenströme und Differenzdrücke in eine Wertetabelle ein! 1.2 Übertragen Sie die ermittelten Werte in ein Diagramm! 1.3 Interpretieren Sie das Ergebnis! LS-07-AB-01 P1

3 03 Aufgabe 2 Ermitteln Sie im die Pumpenkenn linie der ungeregelten Heizungsumwälzpumpe! LS-07-AB Tragen Sie die Messergebnisse in eine Wertetabelle ein! P2 2.2 Übertragen Sie die ermittelten Werte in ein Diagramm! 2.3 Interpretieren Sie das Ergebnis! Aufgabe 3 Ermitteln Sie im die Pumpenkennlinie der Hocheffizienzpumpe bei der Regelungsart Δp konstant. LS-07-AB Tragen Sie die Messergebnisse in die Wertetabellen ein! 3.2. Übertagen Sie die ermittelten Werte in das Diagramm! P Interpretieren Sie die Schnittstelle zwischen Rohrnetzkennlinie und Pumpenkennlinie! Aufgabe 4 Ermitteln Sie im die Pumpenkennlinie der Hocheffizienzpumpe bei der Regelungsart Δp variabel. 4.1 Tragen Sie die Messergebnisse in die Wertetabellen ein! 4.2. Übertagen Sie die ermittelten Werte in das Diagramm! 4.3. Vergleichen Sie die Betriebsarten p konstant und p variabel! 4.4. Interpretieren Sie die Schnittstelle zwischen Rohrnetzkennlinie und Pumpenkennlinie! LS-07-AB-04 P4

4 04 Aufgabe 5 Messen Sie im die elektrische Leistungsaufnahme einer ungeregelten Pumpe in einer Heizungsanlage bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen! 5.1 Tragen Sie die Messergebnisse in eine Wertetabelle ein! 5.2 Übertagen Sie die ermittelten Werte in das Diagramm! 5.3 Interpretieren Sie das Ergebnis! LS-07-AB-05 P5 Aufgabe 6 Messen Sie im die elektrische Leistungsaufnahme einer Hocheffizienzpumpe in einer Heizungsanlage bei der Regelungsart Δp konstant! 6.1 Tragen Sie die Messergebnisse in eine Wertetabelle ein! LS-07-AB-06 P6 6.2 Übertagen Sie die ermittelten Werte in das Diagramm! 6.3 Interpretieren Sie das Ergebnis! Aufgabe 7 Messen Sie im die elektrische Leistungsaufnahme einer Hocheffizienzpumpe in einer Heizungsanlage bei der Regelungsart Δp variabel! 7.1 Tragen Sie die Messergebnisse in eine Werte tabelle ein! 7.2 Übertagen Sie die ermittelten Werte in das Diagramm! 7.3 Interpretieren Sie Ihr Ergebnis auch im Vergleich mit Aufgabe 6.3! LS-07-AB-07 P7 Hydraulik

5 05 Aufgabe 8 Aus welchen Gründen sollte der Bypass mit dem Überströmventil unbedingt stillgelegt werden? Überlegen Sie, mit welchen ökologischen und ökonomischen Argumenten der Fachhandwerker diese Empfehlung begründet! Bedenken Sie besonders die Auswirkungen, die ein solcher Bypass beim Betrieb der Anlage mit einem Brennwertgerät haben kann. LS-07-AB-08 Diese Aufgabe zielt vor allem auf die Vermittlung von Erkenntnissen über ein komplexes System: Einzelmaßnahmen wie der Einbau einer modernen Hocheffizienzpumpe oder der Betrieb eines Brennwertgeräts können ihre Wirkung nicht entfalten, wenn nicht alle anderen Anlagenparameter fachgerecht angepasst werden. Diese Erkenntnis ist von elementarer Bedeutung für kompetentes berufliches Handeln in diesem Fall ein entscheidender Schritt hin zu der Einsicht, dass die Strategie viel hilft viel, auf Heizungsanlagen angewendet, keinesfalls Probleme lösen hilft, sondern sie allenfalls mindert, häufig jedoch nur verschiebt. Aufgabe 9 Führen Sie eine überschlägige Pumpenauslegung in folgenden Schritten durch: 9.1 Ermittlung des spezifischen Wärmebedarfs der Gebäudeart (Wohngebäude mit maximal zwei Wohnungen, mit über zwei Wohnungen oder Niedrigenergiehaus)! 9.2 Ermittlung des von der Pumpe zu leistenden Gesamtvolumenstromes unter Berücksichtigung der zu beheizenden Nutzfläche und des spezifischen Volumenstromes in Abhängigkeit von der ausgelegten Systemtemperaturspreizung der Heizungsanlage! LS-07-AB-09 Material Das Musterhaus 9.3 Ermittlung der Pumpenförderhöhe. Hier sind R-Wert (50 bis 150 Pa/m), Länge des ungünstigsten Stranges (Vorlauf und Rücklauf in m) und der Zuschlagsfaktor für Formstücke / Armaturen / Thermostatventile / Mischer etc. relevant. Aufgabe 10 Wählen Sie anhand Ihrer Ermittlungen / Berech nungen für das Haus Kastanienallee 14 aus den Angeboten von Hocheffizienzpumpen-Herstellern eine geeignete Pumpe aus und begründen Sie ihre Wahl schriftlich! Bitte berücksichtigen Sie, dass sich der Betriebspunkt im optimalen Betriebsbereich des Kenn linienfeldes befinden muss. LS-07-AB-10 Links Die Lösung dieser Aufgabe erfordert je nachdem wie genau sie gestellt wird eine Recherche zu den am Markt verfügbaren Hocheffizienzpumpen und zu ihren Anbietern.

6 06 Für Lehrer/-innen und Ausbilder/-innen bestehen Variationsmöglichkeiten in der Aufgabenstellung in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Zeit, den angestrebten Zielen (fachliche und methodische Kompetenzen!) und den verfügbaren Möglichkeiten. Variiert werden können beispielsweise: ƒƒdie Anzahl der Anbieter ƒƒdie Vorgabe von Informationsquellen (bis hin zur Ausgabe entsprechender Herstellerunterlagen); ƒƒdie Hilfsmittel für die Dimensionierung (zum Beispiel Hilfsmittel der Hersteller) ƒƒdie Art der Ergebnisdarstellung. Hier wird zunächst eine schriftliche Darlegung des Ergebnisses und des Entscheidungswegs verlangt, was aber nicht zwingend ist. Aufgabe 11 Montieren Sie die Pumpe. Tragen Sie alle dafür erforderlichen Arbeitsschritte in die Tabelle ein! Betrachten Sie bei Bedarf das Video LS-07- AV-01. LS-07-AB-11 Video LS-07-AV-01 Die Heizungsanlage / Aufgabe 12 Nehmen Sie auf der Grundlage Ihrer Berechnungen die Einstellung der Förderhöhe an der Hocheffizienzpumpe der ierwand vor und protokollieren Sie diese Einstellung auf dem Wartungspass beziehungsweise in der Systemcheckliste! Begründen Sie Ihr Vorgehen. LS-07-AB-12 Material Systemcheckliste Da an der ierwand eine Hocheffizienzpumpe und eine ungeregelte Pumpe fest eingebaut sind, kann der technische Vorgang der Installierung nicht geübt werden, wohl aber die Konfiguration der neuen Pumpe beispielsweise die Einstellung der Förderhöhe oder die Funktionsprüfung.

7 07 Lernziele Die Lernenden sollen bei der Lösung eines geschilderten Problems hier: unerwünschte Geräuschentwicklung und ungleiche Verteilung der Heizungsleistung in einem Einfamilienhaus in der Lage sein, vorhandene Zeichnungen, Datenblätter, Inbetriebnahmeprotokolle und Ähnliches fachgerecht auszuwerten. Sie sollen ferner in der Lage sein, auf der Basis dieser Unterlagen zu einer üblichen Heizungsanlage für ein Einfamilienhaus überzeugend Vorschläge zur Minderung beziehungsweise Lösung des Problems zu unterbreiten und dabei stets alle Einflussmöglichkeiten im Blick haben. Die Installation und Inbetriebnahme einer Hocheffizienzpumpe als Ersatz für eine konventionelle Pumpe sollen die Lernenden nach Abschluss dieser Lernsituation erfolgreich durchgeführt haben. Schließlich sollen die Lernenden fähig sein, Laien auf verständliche Weise die technische Funktionsweise von Hocheffizienzpumpen zu erklären, deren Vorteile gegenüber konven tionellen Pumpen zu erläutern und die Einflüsse der Pumpenumrüstung auf die Gesamtanlage darzustellen (zum Beispiel: Notwendigkeit des Einbaus voreinstellbarer Thermostatventile in allen Räumen was allerdings Stand der Technik ist). Zeitlicher Umfang Für die Bearbeitung der Lernsituation 7 in Zweiergruppen wird ein Zeitbedarf von vier bis sechs Stunden in der Werkstatt oder im integrierten Fachraum angenommen Minuten Handlungsprodukt / Ergebnissicherung Der erfolgreiche Abschluss der Arbeiten wird mit den Notizen, Berechnungen und Skizzen dokumentiert, die die Lernenden zu den Aufgaben anfertigen. Die Auswertung der durchgeführten Versuche gibt gleichzeitig Aufschluss über den Lernerfolg. Die LS7 bietet eine Reihe von Möglichkeiten, um an der Wilo-Brain Box entsprechend zu experimentieren. Dort, wo die Wilo-Brain Box vorhanden ist, sollte das auch genutzt werden. Kann die Wilo-Brain Box nicht eingesetzt werden. ist es dür die Schüler hilfreich, wenn die DVD Die Heizungsumwälzpumpe Verwendung findet. Die DVD ist in Zusammenarbeit mit dem FWU entstanden. In multimedialer Form werden viele Szenen und Beispiele auch an der Wilo-Brain Box gezeigt, die in der LS 7 vorkommen. Mehr über die DVD mit der Artikelnummer unter