Gebaeude Energie Berater Ausgabe: 10-2006

Datenschieber für hydraulische Optimierung

Heizungsanlagen einstellen

Beim Stichwort energiesparende Heiztechnik im Ge­bäude­be­stand denken viele an den Austausch des Wärmeerzeugers oder die Nachrüstung einer Solaranlage. Die hydraulische Optimierung ist eine weitere Maßnahme, die mit kleinen Eingriffen oft große Wirkung zeigt. Dieser Ausgabe liegt hierzu ein Datenschieber von Danfoss und Wilo für Standardanlagen bei.

Die Nachteile von falsch eingestellten Hydrauliken in Heizungsanlagen sind bekannt: erhöhter Energieverbrauch, Geräuschprobleme, eine ungleichmäßige Aufheizung der Heizkörper und eine höhere Leistungsaufnahme der Pumpe. Doch noch immer wird dieses Energiespar-Potenzial vernachlässigt.

Um konkrete Modernisierungsvorschläge machen zu können, müssen vorhandene Heizungsanlagen zunächst erfasst und bewertet werden. So lässt sich erkennen, ob eine Optimierung des Bestands möglich und sinnvoll ist oder ob eine umfassende Sanierung eingeplant werden sollte. Mit dem beiliegenden Datenschieber lassen sich die Leistungsdaten der Anlage schnell ermitteln. Mit wenigen Handgriffen können für Standardanlagen in bestehenden Gebäuden mit bis zu zehn Wohneinheiten praxis­orientierte Überschlagswerte zur Auslegung der Heizkörperventile sowie der Strangdifferenzdruckregler und zur Pumpendimensionierung ermittelt und dokumentiert werden.

Bestandsaufnahme

Für die Bewertung einer bestehenden Heizungsanlage vor Ort sind außer dem Danfoss-Wilo-Datenschieber nur ein Zollstock und ein Stift nötig. Die ermittelten Daten erlauben den hydraulischen Abgleich in verzweigten Systemen. Die Angaben im Datenschieber beziehen sich auf eine Standardanlage mit Heizkörper des Baujahres 1975; Auslegung 70/55/20.°C; Bau­höhe 600.

Schritt 1: Ventil-Voreinstellungen prüfen

Zuerst werden die Heizkörperleistungen ermittelt. Dazu werden die gegebene Baulänge und -tiefe (z..B. Typ DIN, 1100.x.160 mm) des Heizkörpers auf dem Datenschieber eingestellt. (Abb. .1..) Nun können an der Pfeilmarke die Leistung (etwa 1,4.kW), der Volumenstrom (etwa 80.l/h) sowie die Ventil-Voreinstellung (aufgerundet 6, z..B. für Ventil RA-N) abgelesen werden. Dies wird für jeden Heizkörper eines Strangs durchgeführt und der jeweilige Volumenstrom und die ­Ventil-Voreinstellung auf dem Protokollblatt eingetragen, das dem Datenschieber beiliegt. Die Daten anderer Bauhöhen lassen sich wie folgt annäherungsweise berechnen: für Bauhöhe 450: Volumenstrom aus Nummer 5 mit 0,75 bzw. für Bauhöhe 1000 mit 1,6 multiplizieren. Danfoss-Ventile der Baureihen RA-N, RA-UN bzw. RAV-Combi und RAVL-Combi können mit dem Wert aus dem Datenschieber entsprechend eingestellt werden. Sollen andere Ventilmodelle ersetzt werden, sind die Danfoss-Produkte in der Datenschiebermappe aufgelistet, die infrage kommen.

Schritt 2: Erforderliche Förderhöhe der Pumpe

Die erforderliche Förderhöhe ergibt sich aus der Länge des Strangs bis zu dem Thermostatventil, das am weitesten entfernt ist (z..B. 20.m). In der Skala da­runter kann man die benötigte Förderhöhe (1,6.m) ablesen (Abb. .2..), auf die die Pumpe eingestellt werden sollte. Bei einer Förderhöhe von über 1,6.m empfiehlt sich der Einsatz von automatischen Differenzdruckreglern. Ist keine geregelte Pumpe eingebaut, sollte diese nachgerüstet werden. Die Daten werden im unteren Teil des Protokollblatts eingetragen.

Schritt 3: Auswahl der Strangarmatur

Die Volumenströme werden jetzt als Massenströme (1.l/h.=.1.kg/h) der einzelnen Heizkörper je Strang auf dem Protokollblatt addiert (z..B. 600.kg/h entsprechend 600.l/h). Abhängig von diesem Strangmassenstrom wird die erforderliche Nennweite des Differenzdruckreglers oder der Strangarmatur ermittelt (Abb. .3..). Das Ergebnis (DN 20, 25, 32 oder 40) wird abgelesen. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten sollte man eine mittlere Armatur oder die Nennweite entsprechend der Rohrdimension wählen. Mögliche Produkte sind in der Datenschiebermappe aufgeführt.

Schritt 4: Pumpenauswahl und -einstellungen

Der erforderliche Anlagenvolumenstrom lässt sich aus der Addition aller Strangvolumenströme im Protokollblatt entnehmen. Alternativ kann aus der Wohnfläche und dem spezifischen Wärmebedarf gemäß dem Gebäudebaujahr der gesamte Wärmebedarf unter Nummer 14 ermittelt werden (Abb. .4..). Den Förderstrom kann man danach entsprechend der vorhandenen Temperatur-Differenz unter Nummer 16 ablesen. Diese Variante kann genutzt werden, wenn aufgrund nachträglicher Dämmmaßnahmen am Gebäude mit einer erheblich geringeren spezifischen Heizleistung zu rechnen ist und die Vorlauftemperatur nicht abgesenkt werden kann. Zur Pumpenauswahl wird der Förderstrom in Nummer 17, 19 bzw. 21 eingestellt, die Förderhöhe und der Sollwert werden aus Schritt 2 übernommen. Die drei aufgeführten Pumpen unterscheiden sich im Preis und der Effizienz. Alle Anlagen mit höheren Leitungswiderständen oder Mischventilwiderständen können mit einer p-v-Pumpenregelung betrieben werden. Dies ist insbesondere dann zu empfehlen, wenn Einbauten mit hohen Widerständen, etwa einem Wärmemengenzähler, in der Hauptverteilleitung installiert sind.

Hydraulischer Abgleich im Detail

Wer den hydraulischen Abgleich detailliert berechnen will, kann auf die DanBasic III-Software von Danfoss zurückgreifen. Sie enthält alle nötigen Tools zur Heizkörper-Auslegung und Ventilschnellauslegung sowie einen Produktkatalog. Dabei kann unterschieden werden zwischen der Nachberechnung von Altanlagen und der Neudimensionierung. Die DanBasic III-CD kann telefonisch unter (0.69) 47.86.86.67, per E-Mail unter bernd.scheithauer@danfoss-sc.de oder im Internet unter http://www.danfoss-waermeauto­matik.de kostenlos bezogen werden.

  • Volumenstrom und Ventil-Voreinstellungen ermitteln
  • Erforderliche Förderhöhe der Pumpe bestimmen
  • Strangarmatur auswählen
  • Volumenstrom und Ventil-Voreinstellungen ermitteln

Literatur

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