Folie 1 - Hottgenroth Akademie

Hydraulischer Abgleich
Hottgenroth Software GmbH & Co. KG | ETU Software GmbH
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Schritt 1 | Grundlagen

Einige Heizkörper in einem Gebäude
werden nicht richtig warm.
An manchen Heizflächen gibt es laute
Fließgeräusche. Und wie können die
Heizkosten reduziert werden?
Schritt 1 | Grundlagen

Problem: einige Heizkörper werden nicht
richtig warm. Es entsteht eine
Überversorgung der Heizkörper, welche
nahe an der Pumpe liegen und eine
Unterversorgung der Heizkörper, die
weiter entfernt sind.
Schritt 1 | Grundlagen
23 °C
25 °C
Quelle: FH Wolfenbüttel
21 °C
23 °C
19 °C
21 °C

Problem: nach der Nachtabsenkung werden
einige Räume schnell und einige Räume
sehr langsam aufgeheizt. Auch hier werden
die „günstigen“ Heizkörper zuerst mit
Wärme versorgt.
Schritt 1 | Grundlagen
7.00 Uhr
6.30 Uhr
Quelle: FH Wolfenbüttel
7.30 Uhr
7.00 Uhr
8.00 Uhr
7.30 Uhr

Problem: moderne Brennwertanlagen laufen
nicht im Brennwertbereich. Durch einen zu
hohen Durchfluss an den Heizkörpern, erhöht
sich die Rücklauftemperatur. Hohe
Rücklauftemperaturen mindern oder
verhindern den Brennwert.
Schritt 1 | Grundlagen
Quelle: FH Wolfenbüttel

Problem: Pfeif- oder Fließgeräusche an den
Heizkörperventilen. Durch eine zu hohe
Pumpenleistung- und druck entstehen diese
Geräusche.
Schritt 1 | Grundlagen
Quelle: FH Wolfenbüttel

Problem: Erhöhte Stromkosten durch
eine unnötig hohe Pumpenleistung.
Schritt 1 | Grundlagen

Wasser geht immer den Weg des geringsten
Widerstandes. Setzt man dem Wasser einen
großen Widerstand entgegen, ist der
Durchfluss gering. Bei wenig Widerstand
wird der Durchfluss größer.
Schritt 1 | Grundlagen
großer
Widerstand
=
geringer
Durchfluss
Quelle: FH Wolfenbüttel
geringer
Widerstand
=
großer
Durchfluss

Der hydraulische Abgleich bewirkt, dass
immer die gewünschte (erforderliche) Menge
Wasser durch die Anlage strömt.
Schritt 1 | Grundlagen
Quelle: FH Wolfenbüttel
Durchflussbegrenzung
zum Ablgeich

� Abgleich der Hydraulik durch
voreinstellbare Thermostatventile.
� Einstellen der optimalen Förderhöhe
an der Pumpe.
� Anpassen der Vorlauftemperatur am
Regelgerät, in der Regel durch Korrektur
der Heizungskurve.
Schritt 1 | Grundlagen

Schritt 2 | Die Heizlastberechnung

Kinder
Außenwand (AW)
10 m² 16 m²
700 W
Wohnen
Schlafen
Angenommen: 70
W/m²
11 m²
Flur
Innenwand (IW)
770 W
Außenwand (AW)
34 m²
2380 W
1120 W
Innenwand (IW)
Schritt 2 | Überschlägige Heizlast nach m²

Der richtige Weg ist die überschlägige
Ermittlung der Heizlast über die
Außenbauteile.
Schritt 2 | Heizlast über Außenbauteile
� T = A • U • (� int - � e )
� int
Außenluft

Kinder
Außenwand (AW)
700 W 1120 W
736 W
1047 W
Wohnen
Schlafen
770 W
Flur
Innenwand (IW)
292 W
Außenwand (AW)
2380 W
776 W
Innenwand (IW)
Schritt 2 | Die Heizlastberechnung
Über m²
Über
Außenflächen

Schritt 3 | Die Heizkörper

� Wie groß die Wärmeabgabe eines Heizkörpers ist, hängt vom Wärmebedarf
(der Heizlast) des Raumes ab.
� Die notwendige Wärmeleistung wird mit der Heizkörperübertemperatur erreicht.
� Die Rücklauftemperatur ergibt sich aus der Heizkörperüber- und der Vorlauftemperatur.
� Der Volumenstrom ergibt sich aus dem Leistungsbedarf des Raumes und der
Systemspreizung.
Schritt 3 | Die Heizkörper | Grundlegendes

� Die Heizkörperübertemperatur wird bei Normleistungen von 75/65/20 °C,
einer Heizkörperleistung von 1000 Watt und einem
Volumenstrom von 86 l/h Werte ermittelt (Prüflabor).
� Die Übertemperatur bei einer
mittleren Heizkörpertemperatur
von 70 °C beträgt 50 K.
� Mit diesen Laborwerten können alle weiteren
Systembedingungen errechnet werden.
Schritt 3 | Heizkörpertemperatur

� Benötigte Raumheizlast 600 Watt, das entspricht
60 % des Wertes aus dem Prüflabor.
� Daraus ergibt sich eine Übertemperatur von 0,6 x
50 K = 30 K, d.h. eine mittlere
Heizkörpertemperatur von 50 °C.
� Bei diesen Systembedingungen ergibt das
einen Volumenstrom von 26 l/h.
Schritt 3 | Heizkörpertemperatur

600/1200/21
1687 W
Die Heizkörper
wurden bei einer
Systemtemperatur
von 75/65/20
ausgelegt
Kinder
Flur
Wohnen
Schritt 3 | Vorhandene Heizkörper
Schlafen
600/1200/22
2032 W
600/1400/10
675 W
600/1400/22
2371 W

� Aufnahme aller Heizflächen nach Bauart, Abmessungen bzw. Leistung.
� Die Größe und Leistung der eingebauten Heizkörper sind anhand des damaligen
Wärmebedarfs erstellt worden.
� Eine Korrektur der Heizflächen (Größe/Leistung) aufgrund späterer Maßnahmen
zur Energieeinsparung z.B. Austausch der Fenster erfolgte in der Regel nicht.
� Ergebnis: Die Heizkörper sind für die jetzt benötigte Heizlast (den Wärmebedarf)
zu groß.
Schritt 3 | Vorhandene Heizkörper

Kinder
1687 W 44
2032 W
736 W %
1047 W
2371 W
776 W
675 W
292 W
33
%
Flur
Wohnen
Schritt 3 | Leistungsverhältnis
43
%
51
%
Schlafen
Bestand
Heizkörperleistung
Soll
Heizkörperleistung
Verhältnis

Schritt 4 | Die Pumpe

� Durch die Reduzierung der Vorlauftemperatur ergibt sich ein neuer
Volumenstrom in der Anlage.
� Für die Auslegung der richtigen Pumpe ist der neue Volumenstrom zu ermitteln.
� Der noch benötigte Volumenstrom wird aus dem Heizkörperdiagramm
abgelesen
Schritt 4 | Die Pumpe | Grundlegendes

Kinder
145 l/h 175 l/h
44 l/h
204 l/h
37 l/h
58 l/h
18 l/h
88 l/h
Flur
Wohnen
Schritt 4 | Neuer Volumenstrom
Schlafen
Volumenstrom der
Heizkörper
Notwendiger
Volumenstrom der
Heizkörper
Kind: 31%
Schlafen: 50%
Flur: 30%
Wohnen: 18%

Schritt 4 | Pumpenauslegung
Volumenstrom der
neuen Heizkörper
187 l/h = 0,187m³
Gewählte Pumpe UPS 25-30
mit der Schalterstellung 1

Schritt 5 | Das Rohrnetz

Ermittlung der
Druckverluste in
den Rohrleitungen &
Einzelwiderständen
Ermittlung der
Druckverluste in
Sonderbauteilen
Schritt 5 | Druckverluste
Im Gebäudebestand in vielen Fällen nicht
möglich. Lösung: Überschlägige Ermittlung
des längsten Strangs.
Sonderbauteile sind vor Ort aufzumessen
und werden einzeln erfasst und
eingerechnet.

Ermittlung des längsten Strangs (Vor- und
Rücklauf) und Einteilung der Heizflächen in
„nah, mittel und fern“ von der Pumpe.
Schritt 5 | Druckverluste
nah mittel fern

Der Druckverlust in Sonderbauteilen
ist im Verhältnis zum Druckverlust in
Rohrleitungen sehr groß.
Schritt 5 | Druckverluste
Wärmemengenzähler
Schwerkraftbremsen
Rückschlagklappen
Schmutzfänger
Luftabscheider

Schritt 6 | Das Thermostatventil

� Die Aufgabe des Thermostatventils besteht
darin, auf auftretende Wärmegewinne zu
reagieren. Wenn sich die Raumtemperatur
erhöht, drosselt das Ventil den Volumenstrom
und hält so die Raumtemperatur konstant.
� Voraussetzung dafür ist das richtige Anpassen
und Einstellen der Anlage (Heizungskurve,
Pumpe, etc).
Schritt 6 | Das Thermostatventil | Die Aufgabe

� Der k v- Wert: ist der Durchflusswert des Ventils
(Tabellen und Diagramme von Herstellern).
� P-Bereich: gibt an, bei welcher Temperaturerhöhung
(ausgehend von der Auslegetemperatur) das Ventil geschlossen ist.
� Beispiel: bei einem Thermostatventil mit einem P-Bereich von 2 K,
und einer Auslegetemperatur von 20 °C, ist das Ventil bei einer
Raumtemperatur von 22 °C komplett geschlossen.
Schritt 6 | Das Thermostatventil | Begriffe

� Benötigt wird der Volumenstrom des Heizkörpers.
Diesen Wert erhält man aus der Heizlastberechnung.
� Benötigt wird der Druckverlust, den das Ventil aufgrund
der gewählten Pumpe abbauen muss. Diesen
Wert bezieht man aus der Rohrnetzberechnung.
� Die Ventilauswahl erfolgt dann mit Hilfe dieser
Daten aus Hersteller Tabellen oder Diagrammen.
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils

Schritt 1:
Der notwendige Volumenstrom
für den Heizkörper
37 l/h
≈ 0,037 m³/h
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils

Schritt 2:
Welchen Druck erzeugt die
ausgewählte Pumpe?
130 mbar
187 l/h
1,3 m
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils

Schritt 3:
Welcher Druck wird vom Rohrnetz und den
Sondereinbauteilen bereits abgebaut?
Im folgenden Beispiel sind die Druckverluste aus
Rohrnetz und den Sondereinbauteilen geschätzt.
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils
Druckverlust
Rohrreibung: 45 mbar
Druckverlust
Sondereinbauteile: 35 mbar
Summe
Druckverluste: 80 mbar

Schritt 4:
Bestimmung des Restdrucks.
Bestimmung des vom Ventil
abzubauenden Restdrucks.
Im folgenden Beispiel sind die Druckverluste aus
Rohrnetz und den Sondereinbauteilen geschätzt.
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils
Druckaufbau
durch Pumpe: 130 mbar
Summe
Druckverluste: -80 mbar
Restdruck : 50 mbar

Schritt 5a:
Bestimmung des Kv-Wertes des Ventils.
Zur Bestimmung des Kv-Wertes wird der
abzubauende Druck und der Volumenstrom
des Ventils benötigt.
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils

Kv= 0,17 m³/h
Gewählt
Heimeier V-exakt (3)
Danfoss RA-N (3)
Schritt 5a:
Auswahl des Thermostatventils mittels Herstellertabelle.
kv-Wert in m 3 /h
In Abhängigkeit von der Voreinstellung
(nach DIN EN 215 bei 2 K Regeldi fferenz)
Hersteller Typ DN Kopf 1 2 3 4 5 6 7 8 N
Danfoss
Heimeier
Honeywell / MNG
Oventrop
Danfoss
RA-UN 15 RA 2000 0,02 0,06 0,11 0,17 0,23 0,30 0,35 - 0,48
RA-UR 15 RA 2000 0,03 0,03 0,06 0,11 0,18 0,24 0,31 - 0,47
RA-N 15 RA 2000 0,04 0,09 0,16 0,25 0,36 0,43 0,52 - 0,73
F-exakt 15 ET, DT, AT 0,017 0,041 0,063 0,111 0,177 0,316 - - -
V-exakt 15 ET,DT,AT,WET 0,047 0,98 0,161 0,234 0,364 0,468 - - -
FV 15 - 0,02 0,04 0,11 0,19 0,25 0,29 0,32 0,35 -
V 15 - 0,04 0,08 0,20 0,29 0,33 0,35 0,38 0,41 -
F 15 - 0,025 0,051 0,095 0,152 0,228 0,323 - - -
AV 6, RFV 6, 15 - 0,055 0,170 0,313 0,446 0,56 0,65 - - -
ADV 6
RA-UN 20 RA 2000 0,02 0,06 0,11 0,17 0,23 0,30 0,35 - 0,48
RA-N 20 RA 2000 0,10 0,16 0,24 0,33 0,44 0,56 0,73 - 1,04
RA-N 20 UK RA 2000 0,17 0,25 0,29 0,40 0,52 0,60 0,73 - 0,80
Schritt 6 | Wahl des Thermostatventils | Tabelle

Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur

Der letzte Schritt ist das Einstellen der
Vorlauftemperatur an dem Wärmeerzeuger.
Korrektur der Heizungskurve
(Steigung oder Parallelverschiebung)
an der Regelung des Wärmeerzeugers.
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur | Kesseleinstellung

Steigung: Je höher die Steigung eingestellt
wird, desto höher ist die Vorlauftemperatur
bei kalten Tagen.
Verschiebung: Mit der Parallelverschiebung
kann man ganzjährig höhere Temperaturen
erreichen.
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur

Verlauftemperatur mind. 52 °C (Schlafen) und
höchstens 60°C (Wohnen). Gewählt 55°C.
Außentemperatur –12 °C
(Klimareferenzort)
Schritt 7 | Die Vorlauftemperatur
0,8

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