Das „Optimus-Verfahren“ in der Praxis - Hottgenroth Akademie
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Anlagentechnik für Energieberater<br />
HOTTGENROTH SOFTWARE GmbH & Co. KG | Von-Hünefeld-Straße 3 |50829 Köln<br />
Kompendium<br />
1
Grundlagen Heizen<br />
2
85 % des<br />
Energieverbrauchs <strong>in</strong><br />
Privathaushalten entfallen<br />
auf Heizung und<br />
Warmwasser.<br />
Quelle: bmvbs, Energieagentur NRW<br />
„Durch fachgerechtes Sanieren & mo<strong>der</strong>ne Gebäudetechnik<br />
können bis zu 80 % Energie e<strong>in</strong>gespart werden“<br />
3
= Warmluftstrom!<br />
Hypokaustum /<br />
Heißluftheizung <strong>der</strong><br />
römischen Antike<br />
Grundlagen Heizen<br />
4
Dezentrale Heizung<br />
� Offener o<strong>der</strong> geschlossener Kam<strong>in</strong><br />
� Kachelöfen<br />
� Eiserne Öfen (Warmluft-Kachelöfen,<br />
Dauerbrandöfen, ..)<br />
� Gasheizgeräte<br />
� Raumheizstrahler, Gas-Infrarotstrahler<br />
� Elektrische Raumheizung (Direkt- o<strong>der</strong><br />
Speicherheizung)<br />
Heizsysteme<br />
5
Heizsysteme Dezentrale Heizung<br />
6
1920 produzierten die Gebrü<strong>der</strong><br />
Bu<strong>der</strong>us die ersten Pumpen-<br />
Warmwasserheizungen<br />
�E<strong>in</strong>führung <strong>der</strong> Etagenheizung<br />
<strong>in</strong> Mietshäuser aber erst viel<br />
später, da noch zu teuer!<br />
Heizsysteme<br />
7
DIN 4701-10<br />
Bestimmung des Energiebedarfs zu<br />
e<strong>in</strong>em frühen Planungsstand,<br />
nicht zur Vorausberechnung des<br />
Energieverbrauchs.<br />
Ke<strong>in</strong> Rückschluss auf<br />
erfor<strong>der</strong>liche Kesselleistung!<br />
Öffentlich-rechtlicher Nachweis zur Energiee<strong>in</strong>sparung<br />
8
Hilfsenergie (HE)<br />
Energie (Strom), die nicht zur<br />
unmittelbaren Deckung des<br />
Heizwärmebedarfs bzw. <strong>der</strong><br />
Tr<strong>in</strong>kwassererwärmung e<strong>in</strong>gesetzt wird<br />
(z.B. Energie für den Antrieb von<br />
Systemkomponenten – Umwälzpumpen,<br />
Regelung, etc. sowie Energie für die<br />
Rohrbegleitheizung bei <strong>der</strong><br />
Tr<strong>in</strong>kwassererwärmung)<br />
Hilfsenergiebedarf <strong>der</strong><br />
Zirkulationspumpe e<strong>in</strong>es<br />
Tr<strong>in</strong>kwarmwasser-Rohrnetzes:<br />
Öffentlich-rechtlicher Nachweis zur Energiee<strong>in</strong>sparung<br />
9
DIN 4701-10:<br />
Die Bestimmung des Primärenergiebedarfs erfolgt aus dem Bedarf des Gebäudes und des dar<strong>in</strong><br />
<strong>in</strong>stallierten Anlagensystems.<br />
<strong>Das</strong> zusätzliche Endenergiebedarf des Anlagensystems setzt sich zusammen aus:<br />
� Erzeugungsverlusten<br />
� Verteilungsverlusten<br />
� Übergabeverlusten<br />
� Speicherungsverlusten<br />
4701 -10<br />
10
Die Berechnung des Jahres-<br />
Primärenergiebedarfs:<br />
Q p = (Q h + Q tw) * e p<br />
Qh Heizwärmebedarf<br />
Qtw Tr<strong>in</strong>kwasserwärmebedarf<br />
eP Anlagen-Aufwandszahl<br />
Verhältnis <strong>der</strong> von <strong>der</strong> Anlagentechnik aufgenommenen<br />
Primärenergie zu <strong>der</strong> von ihr abgegebenen Nutzwärme<br />
EnEV begrenzt den Jahres-Primärenergiebedarf Q P<br />
HK WW<br />
Berechnung nach DIN V 4701 -10<br />
11
Auslegung und Berechnung:<br />
� Heizlastberechnung nach DIN EN<br />
12831<br />
� EU-Normgültig ab April 2004<br />
� Ersetzt DIN 4701<br />
� Berücksichtigt auch:<br />
� Passivhäuser<br />
� Gebäudelüftungswärmebedarf<br />
� Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Luftwechselraten<br />
(Schulen, Bä<strong>der</strong>,..)<br />
� Wie<strong>der</strong>aufheizung<br />
Berechnung für die Auslegung <strong>der</strong> Anlage<br />
12
Umwandlung von chemischer <strong>in</strong> thermische Energie mit Hilfe<br />
von Brennern<br />
Erzeugung von Energie<br />
13
Brennstoff wird mit Luft vermischt und gezündet<br />
Unterscheidung <strong>der</strong> Brennerarten nach:<br />
� Verwendetem Brennstoff<br />
� Art <strong>der</strong> Verbrennungsluftzufuhr nach:<br />
� Atmosphärischer Brenner (Lufttransport durch thermische Auftriebskräfte)<br />
� Gebläsebrenner<br />
Ölbrenner<br />
� Ölpumpe<br />
Gasbrenner<br />
� Druck aus Gasnetz<br />
Wärmeerzeuger<br />
14
Standardkessel<br />
� Öl / Gas<br />
� Gebläsekessel<br />
Für Pumpen und Gebläse wird Hilfsenergie benötigt.<br />
Wärmeerzeuger<br />
15
NT-Kessel<br />
� Verbrennungsgas 1500 °C<br />
� Hohe Abgastemperaturen (150 – 200°C)<br />
� Dürfen nicht nennenswert unterschritten werden sonst<br />
Kondensation <strong>der</strong> im Abgas enthaltenen Schwefelsäure +<br />
Wasserdampf = Versottung<br />
� Spezielle Beschichtung, damit auch bei niedrigen<br />
Betriebstemperaturen ke<strong>in</strong> Schaden<br />
� Betriebstemperatur max. 80 °C<br />
� Gute Eignung von Flächenheizungen wegen <strong>der</strong><br />
niedrigen Oberflächentemperatur<br />
� Jahresnutzungswirkungsgrad bis zu 96%<br />
(Bezogen auf den Brennwert)<br />
� Verluste durch Abgas- und Wärmeverluste<br />
Wärmeerzeuger<br />
16<br />
Öl<br />
Gas
NT-Kessel<br />
NT-Kombi-Kessel<br />
NT-Kombi-Kessel ohne Kle<strong>in</strong>speicher<br />
DIN V 4701-10<br />
� Aufwandszahl<br />
Wärmeerzeuger<br />
17
Brennwertkessel Öl / Gas<br />
Wärmeerzeuger<br />
18
Bei jedem Verbrennungsvorgang von Brennstoffen,<br />
die gebundenen Wasserstoff enthalten, entsteht<br />
neben an<strong>der</strong>en Verbrennungsprodukten<br />
auch Wasserdampf.<br />
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O<br />
Methan Sauerstoff Kohlendioxid Wasserdampf<br />
Brennwert-Kessel<br />
19
Brennwert (H o) = oberer Wert / superior = Hs*<br />
� Wärmemenge, die bei vollständiger Verbrennung e<strong>in</strong>es Stoffes<br />
(je m³ o<strong>der</strong> kg) frei wird, wenn das Verbrennungswasser flüssig vorliegt:<br />
Wasserdampf kondensiert im Wärmeerzeuger vollständig, die dabei gew<strong>in</strong>nbare<br />
Energie (Kondensationswärme) wird nutzbar gemacht.<br />
Heizwert (H u) = unterer Wert / <strong>in</strong>ferior = Hi*<br />
� Wärmemenge, die bei vollständiger Verbrennung e<strong>in</strong>es Stoffes<br />
(je m³ o<strong>der</strong> kg) frei wird, wenn das Verbrennungswasser dampf-förmig vorliegt:<br />
Wasserdampf geht mit dem Abgas <strong>in</strong> die Atmosphäre<br />
� Verhältnis Brennwert zu Heizwert = 1,11 (Erdgas) und 1,06 Heizöl<br />
*nach neuer europäischer Nomenklatur<br />
Heizwert / Brennwert<br />
20
Brennwerttechnik (Gas/Öl)<br />
� Im Brennstoff gebundener Wasserstoff enthält<br />
Wasserdampf<br />
� Kondensationstemperatur<br />
� Gas: ca. 55°C<br />
� Öl: ca. 45°C<br />
� Kondensationswärme wird bei Kondensation frei<br />
� Kann zur Gebäudebeheizung genutzt werden<br />
� Anteil an gesamten Brennstoffenergie<br />
� Gas: ca. 11%<br />
� Öl: ca. 6%<br />
� Wärmegew<strong>in</strong>ne durch Kondensation und Abkühlung<br />
<strong>der</strong> Abgase auf 5-20°C über RL-Temperatur<br />
Wärmeerzeuger<br />
21
Braucht <strong>der</strong> Brennwertbetrieb möglichst<br />
niedrige Rücklauftemperaturen und<br />
große und teuer Heizkörper?<br />
� Gute Voraussetzungen bei Abgastemperaturen<br />
möglichst unter 45 °C (Gas) und 55 °C (Öl)<br />
� Wird bei 40 – 50 °C<br />
Heizkörperrücklauftemperatur erreicht<br />
� Altbau-Heizkurve 75 / 60 °C bietet gute<br />
Kondensationsbed<strong>in</strong>gungen über den größten<br />
Zeitraum <strong>der</strong> Heizperiode<br />
� Neubau-Heizkurve wird mehr 70 / 50 ° C o<strong>der</strong><br />
55 / 45 °C erfor<strong>der</strong>lich bei gleicher<br />
Heizflächengröße<br />
� Kontrolle: fällt Kondensat an?<br />
Wärmeerzeuger<br />
22
Brennwert-Kessel<br />
� Voraussetzung für e<strong>in</strong>e effiziente<br />
Brennwertnutzung ist e<strong>in</strong>e niedrige<br />
RL-Temperatur<br />
� Zweirohrheizung s<strong>in</strong>nvoll, da durch<br />
getrennten VL/RL e<strong>in</strong>e ger<strong>in</strong>ge<br />
RL-Temperatur<br />
� Max. Heizkreis-Temperaturen<br />
(bei größten Heizlast)<br />
�Gas-Kessel: 75°/55°C<br />
�Öl-Kessel: 55°/45°C<br />
� Niedrige HK-Temperaturen verbessern<br />
die Kondensat-Ausbeute<br />
Wärmeerzeuger<br />
23
Senkung <strong>der</strong><br />
VL/RL-Temp.<br />
Wärmeerzeuger<br />
24
Brennwert-Kessel im Geschosswohnungsbau<br />
� Niedrig e<strong>in</strong>gestellte Heizkurve steht Mieterwunsch entgegen<br />
� Bei hohen Außentemperaturen besteht <strong>der</strong> Wunsch beim Öffnen<br />
e<strong>in</strong>es thermostatischen Heizkörperventils nach schnell „fühlbarer“<br />
Vorlauftemperatur<br />
� Häufig wird die Heizkurve wie<strong>der</strong> angehoben, was die Brennwertnutzung<br />
unterb<strong>in</strong>den kann.<br />
Wärmeerzeuger<br />
25
Heizkurve:<br />
Zusammenhang zwischen Außentemperatur und<br />
<strong>der</strong> für die Erwärmung notwendigen<br />
VL-Temperatur<br />
E<strong>in</strong>stellung mit Regler<br />
Verlauf <strong>der</strong> Heizkurve leicht gekrümmt, da<br />
Wärmeabgabe <strong>der</strong> Heizflächen nicht l<strong>in</strong>ear<br />
verläuft<br />
Richtige E<strong>in</strong>stellung verm<strong>in</strong><strong>der</strong>t Wärmeverluste,<br />
regelt die Raumtemperatur besser und spart<br />
Energie<br />
Wärmeerzeuger<br />
26
Brennwertkessel –<br />
Produktkennwerte nach DIN V<br />
4701-10<br />
Wärmeerzeuger<br />
27
Richtl<strong>in</strong>ie 92/42/EWG des Rates<br />
vom 21.Mai 1992<br />
„über die Wirkungsgrade von mit<br />
flüssigen o<strong>der</strong> gasförmigen<br />
Brennstoffen beschickten neuen<br />
Warmwasserheizkesseln“<br />
Artikel 5…<br />
-Nennleistung … bei 70°C<br />
-Teilleistung … bei 30 %<br />
Wärmeerzeuger<br />
28
Brennwertkessel –<br />
Produktkennwerte nach DIN V<br />
4701-10<br />
Anlagenaufwandszahl eH,G<br />
berechnet sich aus:<br />
-ƞ30% (Teillastwirkungsgrad)<br />
-qB70 (Bereitschaftsverlust)<br />
-Qn (Nennwärmeleistung)<br />
- Berücksichtigung <strong>der</strong> Kesselbelastung<br />
Wärmeerzeuger<br />
29
DIN V 4701-12<br />
30
DIN V 4701-12<br />
31
Fernwärme<br />
Wärmeerzeuger<br />
32
Fernwärme<br />
� Heizhaus / Heizwerk / Heizkraftwerk<br />
� Fossil (Primärenergiefaktor 1,3)<br />
� Regenerativ (Primärenergiefaktor 0,1) Wasser<br />
� Nie<strong>der</strong>e / hohe Temperatur<br />
(m<strong>in</strong>d. 60-70°C wegen Tr<strong>in</strong>kwarmwasser) Dampf<br />
� Nie<strong>der</strong>druckdampf / Hochdruckdampf<br />
Wärmeerzeuger<br />
33
Wärmeerzeuger<br />
34
Wärmeerzeuger<br />
35
Wärmepumpe<br />
� unter Aufwendung von technischer Arbeit wird<br />
thermische Energie aus e<strong>in</strong>em Reservoir mit niedrigerer<br />
Temperatur (Sole, Wasser, Luft) zusammen mit <strong>der</strong><br />
Antriebsenergie als Nutzwärme auf e<strong>in</strong> zu beheizendes<br />
System mit höherer Temperatur (Raumheizung)<br />
übertragen. Umgekehrter KWK-Prozess.<br />
Wärmeerzeuger<br />
36
Wärmepumpe<br />
Wärmeerzeuger<br />
37
Wärmequellen<br />
Wärmeerzeuger<br />
38
Wärmequellen<br />
Wärmeerzeuger<br />
39
Biomasse<br />
Wärmeerzeuger<br />
40
BHKW<br />
� ist e<strong>in</strong>e modular aufgebaute Anlage zur<br />
Gew<strong>in</strong>nung von elektrischer Energie und Wärme,<br />
die vorzugsweise am Ort des Wärmeverbrauchs<br />
betrieben wird, aber auch Nutzwärme <strong>in</strong> e<strong>in</strong><br />
Nahwärmenetz e<strong>in</strong>speisen kann. Sie setzt dazu<br />
das Pr<strong>in</strong>zip <strong>der</strong> Kraft-Wärme-Kopplung e<strong>in</strong>.<br />
Wärmeerzeuger<br />
41
Verteilung von Energie<br />
42
Zentrale Heizung<br />
� Schwerkraftwarmwasser-<br />
heizungsanlage mit unterer<br />
Verteilung<br />
Wie erkennt man vor Ort?<br />
� Ausdehnungsgefäß oben<br />
� Ke<strong>in</strong>e Pumpe<br />
Heizsysteme<br />
43
Mo<strong>der</strong>ne Zentralheizung <strong>in</strong> den 70er Jahren<br />
E<strong>in</strong>rohrsystem*<br />
Zweirohrsystem<br />
Heizsysteme<br />
*ke<strong>in</strong> hydraulischer Abgleich, da Volumenströme nicht berechnet werden können – muss für den KfW-Nachweis nicht erbracht<br />
werden.<br />
44
Zentralheizung<br />
� Heizkessel<br />
� Warmwasserbereiter<br />
� Regelung<br />
� Rohrleitungen und Armaturen<br />
� Umwälzpumpen<br />
� Heizflächen<br />
� Ausdehnungsgefäß<br />
� Sicherheitsventil<br />
Heizsysteme<br />
45
Druckverlauf bei Zweirohrheizung bzw. bei Tichelmann-Rohrführung<br />
(= Verr<strong>in</strong>gerung <strong>der</strong> zu kompensierenden Druckdifferenzen)<br />
� Vorteil: gleiche Rohrlängen für jeden Heizkörper!<br />
� Fast gleiche Druckverluste,<br />
aber unterschiedliche Volumenströme<br />
� Vore<strong>in</strong>stellung <strong>der</strong> Thermostatventile<br />
notwendig<br />
� Heute selten<br />
Auslegung <strong>der</strong> Umwälzpumpe unter<br />
Berücksichtigung des För<strong>der</strong>stromes und des<br />
Gesamtdruckverlustes<br />
Verteilung<br />
46
Auslegung und Berechnung<br />
� V = A x c A = Rohrquerschnittsfläche, c = Strömungsgeschw<strong>in</strong>digkeit [m/s]<br />
� Strömungsgeschw<strong>in</strong>digkeit 0,3 – 1,3 m/s<br />
� Je kle<strong>in</strong>er <strong>der</strong> Rohrdurchmesser, desto größer ist c (niedrige Investitionskosten,<br />
hohe Betriebskosten)<br />
� Je größer <strong>der</strong> Rohrdurchmesser, desto kle<strong>in</strong>er ist c (ger<strong>in</strong>ge Betriebskosten)<br />
Verteilung<br />
47
Übergabe von Energie<br />
48
Die 80er Jahre:<br />
Plattenheizkörper und Fußbodenheizungen<br />
Heizflächen<br />
49
Fußbodenheizung<br />
� Richtiger Aufbau<br />
� Verlegeplan<br />
� Berechnung W/m²<br />
Heizflächen<br />
50
Fußbodenheizung<br />
� Max. Oberflächentemperatur <strong>in</strong><br />
Aufenthaltsräumen von 29°C, da<br />
Fußbeschwerden<br />
� Fußbodenbeläge:<br />
Wärmeleitwi<strong>der</strong>stand R < 0,15 [m²K/W]<br />
Heizflächen<br />
51
Regelung<br />
52
Sicherheitstechnische E<strong>in</strong>richtungen:<br />
Gegen Überschreitung…<br />
� … <strong>der</strong> max. Betriebstemperatur<br />
� Sicherheitstemperaturbegrenzer<br />
� In <strong>der</strong> Vorlaufleitung <strong>der</strong> Anlage<br />
� … des max. Betriebsdruckes<br />
� Sicherheitsventil<br />
� … von Wassermangel<br />
� Wasserstandsbegrenzer<br />
� … Druckausdehnungsgefäß<br />
Regelung<br />
53
Sicherheitstechnische<br />
E<strong>in</strong>richtungen:<br />
� Nicht automatisch-geregelte<br />
Wärmeerzeugungsanlagen müssen beson<strong>der</strong>e<br />
Temperaturbegrenzer für e<strong>in</strong>e Notkühlung<br />
besitzen!<br />
� Bei Anlagen mit festen Brennstoffen muss e<strong>in</strong><br />
nicht absperrbarer o<strong>der</strong> bei Übertemperatur<br />
sich automatisch öffnen<strong>der</strong> Heizungsverteilkreis<br />
vorgesehen werden, um e<strong>in</strong>e Überhitzung zu<br />
verh<strong>in</strong><strong>der</strong>n.<br />
Regelung<br />
54
Anfor<strong>der</strong>ung nach DIN EN ISO 12828:<br />
� Festgelegte Raumtemperatur muss erreicht werden<br />
(<strong>in</strong>nere Lasten, Außenklima)<br />
� Behaglichkeits-Temperaturniveau<br />
� Schutz von Gebäude und Ausrüstung gegen Frost und Feuchtigkeit<br />
� Zentrale Regelung (C)<br />
� Zonenregelung (Z)<br />
� Raumregelung (L)<br />
Schornste<strong>in</strong>feger-Taste: volle Leistung für die Messung<br />
� Manuelle Funktion (M)<br />
� Automatische Funktion (A)<br />
� Zeitabhängige Funktion (T)<br />
� Selbstoptimierende Funktion (O)<br />
Regelung<br />
55
Raumregelung mit manueller<br />
Funktion<br />
Regelung<br />
56
Raumregelung mit zentraler<br />
Funktion<br />
Regelung<br />
57
Speicherung von Energie<br />
58
Verluste durch Speicherung<br />
Je nach Dämmqualität des Speichers,<br />
entstehen Verluste für Speicherung<br />
� Warmwasserspeicher direkt o<strong>der</strong> <strong>in</strong>direkt beheizt<br />
� Pufferspeicher<br />
� Solare Pufferspeicher<br />
Speicher<br />
59
Speicher<br />
60
Auswirkungen von Mo<strong>der</strong>nisierung<br />
61
Vor 50 Jahren wurden nur Wohnzimmer und Küche beheizt.<br />
„Freie Lüftung“ durch Undichtigkeiten<br />
<strong>der</strong> Fenster- und Türfugen<br />
Kritische Bauteile<br />
werden aufgeheizt!<br />
E<strong>in</strong>zelofenheizung mit festen<br />
Brennstoffen<br />
Strahlungsheizung<br />
62
Mo<strong>der</strong>nisierung <strong>der</strong> Wohnungen<br />
Kritische Bauteile?<br />
E<strong>in</strong>bau neuer Zentralheizungen<br />
Gleichmäßige Erwärmung <strong>der</strong> Räume<br />
Zentralheizung<br />
63
Solare Heizungs- und Warmwasserunterstützung<br />
64
Solare Heizungs- und Warmwasserunterstützung<br />
65
DIN V 4701-10: Deckungsanteil <strong>der</strong> solaren Tr<strong>in</strong>kwarmwassererwärmung<br />
Solare Warmwasserunterstützung<br />
66
DIN V 4701-10: Ermittlung durch Korrekturfaktoren<br />
Solare Warmwasserunterstützung<br />
67
DIN V 4701-10: Energiee<strong>in</strong>trag für kle<strong>in</strong>e und große Solaranlagen<br />
Kle<strong>in</strong>e Solaranlage:<br />
� Bivalenter Tr<strong>in</strong>kwarmwasserspeicher<br />
� Zwei unterschiedlich betriebene Speicherbereiche<br />
Bereitschaftsteil mit Bereitschaftsvolumen Vs,aux<br />
Nachheizung durch Wärmeübertrager o<strong>der</strong> elektrisch<br />
Solarteil mit Solarvolumen Vs,sol<br />
Nachheizung durch Solaranlage<br />
Solare Warmwasserunterstützung<br />
68
DIN V 4701-10: Energiee<strong>in</strong>trag für kle<strong>in</strong>e und große Solaranlagen<br />
Große Solaranlage:<br />
� M<strong>in</strong>destens e<strong>in</strong>en Tr<strong>in</strong>kwarmwasserspeicher<br />
� Zusätzlich e<strong>in</strong>en separaten Pufferspeicher<br />
Pufferspeicher nur zur Speicherung <strong>der</strong><br />
Solarwärme<br />
Erwärmung TWW durch Heizkessel o<strong>der</strong><br />
Pufferspeicher<br />
Solare Warmwasserunterstützung<br />
69
Solare Warmwasserunterstützung<br />
70
Daumenwert <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
<strong>der</strong> Wohnfläche:<br />
Wohnfläche: 100/150/200 m²<br />
Kollektorfläche: 6,5/9/11,5 m²<br />
EEWärmeG (Neubau)<br />
Erfor<strong>der</strong>liche Kollektorfläche / 15%<br />
Bis 2 WE: 0,04 m²<br />
> 2 WE: 0,03 m²<br />
Solare Heizungs- und Warmwasserunterstützung<br />
71
Solare Heizungs- und Warmwasserunterstützung<br />
72
DIN V 4701-10<br />
Solare Heizungs- und Warmwasserunterstützung<br />
73
DIN V 4701-10: 5.1.4.1.1 Alternativ über Simulation<br />
„GetSolar“<br />
Solare Heizungs- und Warmwasserunterstützung<br />
74
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
75
Relative Luftfeucht- und Schadstoffbelastung<br />
76
Feuchtee<strong>in</strong>trag durch das Wohnen<br />
77
Feuchtee<strong>in</strong>trag durch das Wohnen<br />
78
CO 2 und M<strong>in</strong>destluftwechsel<br />
79
CO 2 und M<strong>in</strong>destluftwechsel<br />
80
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
81
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
82
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
83
DIN V 4701-10:<br />
Regelverfahren:<br />
fest vorgegebener Lüftungswärmebedarf<br />
Monatsbilanzverfahren mit Berücksichtigung <strong>der</strong> Wärmerückgew<strong>in</strong>nung: Berechnung nach DINV 4701-10<br />
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
84
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
85
DIN V 18599-6<br />
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
86
DIN 1946-6:<br />
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
87
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
88
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
89
Energetische Auswirkung<br />
e<strong>in</strong>er Wohnungslüftung mit<br />
Wärmerückgew<strong>in</strong>nung nach<br />
Berechnung nach DIN V<br />
18599<br />
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
90
Energetische Auswirkung<br />
e<strong>in</strong>er Wohnungslüftung mit<br />
Wärmerückgew<strong>in</strong>nung nach<br />
Berechnung nach DIN V<br />
4701-10<br />
Beheizung über Lüftungsanlagen<br />
91
Zusammenfassung/Optimierung<br />
92
Überschlägige Heizlast nach m² (70 W/m²)<br />
Außenwand (AW)<br />
K<strong>in</strong><strong>der</strong><br />
Schlafen<br />
Angenommen: 70 W/m²<br />
10 m²<br />
700 W<br />
16 m²<br />
1120 W<br />
Flur<br />
Innenwand (IW)<br />
11 m²<br />
770 W<br />
Außenwand (AW)<br />
34 m²<br />
2380 W<br />
Wohnen<br />
Innenwand (IW)<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
93
� Wärmebedarfsermittlung bisher nach DIN 4701-10<br />
� Wärmebedarfsermittlung zur Auslegung <strong>der</strong> Heizungsanlagen<br />
seit 2004 nach DIN EN 12831<br />
� Wesentliche Än<strong>der</strong>ungen:<br />
� Wärmebrücken werden berücksichtigt beim Transmissionswärmebedarf<br />
� Neue Def<strong>in</strong>ition <strong>der</strong> Wärmeübertragung an das Grundwasser<br />
� Neue Überarbeitung <strong>der</strong> Ermittlung des Lüftungswärmebedarfs<br />
� E<strong>in</strong>beziehung <strong>der</strong> Wärmerückgew<strong>in</strong>nung<br />
Wärmebedarf e<strong>in</strong>es Gebäudes<br />
94
Innenwand (IW)<br />
Heizlastberechnung (EN 12831)<br />
K<strong>in</strong><strong>der</strong><br />
700 W<br />
736 W<br />
Außenwand (AW)<br />
770 W<br />
292 W<br />
2380 W<br />
776 W<br />
1120 W<br />
1047 W<br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Innenwand (IW)<br />
Schlafen<br />
Wärmebedarf e<strong>in</strong>es Gebäudes<br />
Über m²<br />
Über<br />
Außenflächen<br />
Außenwand (AW)<br />
95
(h/L/Typ)<br />
Watt<br />
500/700/21<br />
848 W<br />
Die Heizkörper<br />
wurden bei e<strong>in</strong>er<br />
Systemtemperatur<br />
von 75/65/20<br />
ausgelegt<br />
Vorhandene Heizkörper erfassen (Aufmaß)<br />
K<strong>in</strong><strong>der</strong><br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Schlafen<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
500/1000/21<br />
1212 W<br />
400/500/11<br />
348 W<br />
600/600/21<br />
844 W<br />
96
1.) Begehung und Aufnahme:<br />
� Raumheizlast ermitteln<br />
� Heizkörper-Erfassung<br />
<strong>Das</strong> <strong>„Optimus</strong>-<strong>Verfahren“</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Praxis</strong><br />
Energieeffizienz<br />
3.) Umsetzung:<br />
� Austausch <strong>der</strong> alten TH-Ventile<br />
� E<strong>in</strong>stellung vor Ort<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
Quelle: www.optimus-onl<strong>in</strong>e.de<br />
97
2.) Software o<strong>der</strong> Handrechnung:<br />
<strong>Das</strong> <strong>„Optimus</strong>-<strong>Verfahren“</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Praxis</strong><br />
� Feststellen <strong>der</strong> Überdimensionierung <strong>der</strong> Heizkörper<br />
� Suche des Heizkörpers <strong>der</strong> am knappsten bemessen ist - feststellen <strong>der</strong> Vorlauftemperatur<br />
� Bestimmung <strong>der</strong> Volumenströme für jeden Heizkörper<br />
� Ermittlung des Druckverlustes für das Ventil jeden Heizkörpers<br />
� Bestimmung <strong>der</strong> Vore<strong>in</strong>stellung <strong>der</strong> Thermostatventile<br />
� Berechnung <strong>der</strong> För<strong>der</strong>höhe <strong>der</strong> Pumpe o<strong>der</strong> ggf. e<strong>in</strong>es Differenzdruckreglers<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
Quelle: www.optimus-onl<strong>in</strong>e.de<br />
98
Rücklauftemperatur<br />
Differenz<br />
Heizkörper-Auslegungsdiagramm<br />
Heizkörperleistung<br />
Volumenstrom<br />
Vorlauftemperatur-Differenz<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
99
Feststellen <strong>der</strong> Überdimensionierung<br />
K<strong>in</strong><strong>der</strong><br />
1687 W 44<br />
2032 W<br />
736 W %<br />
1047 W<br />
2371 W<br />
776 W<br />
675 W<br />
292 W<br />
33<br />
%<br />
43<br />
%<br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Schlafen<br />
51<br />
%<br />
Bestand<br />
Heizkörperleistung<br />
Soll<br />
Heizkörperleistung<br />
Verhältnis<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
100
Bestimmung <strong>der</strong> max. Vorlauftemperatur<br />
Wohnen<br />
K<strong>in</strong>d Schlafen<br />
Vorlauftemperatur m<strong>in</strong>d. 52 °C (Schlafen) und höchstens 60 °C (Wohnen). Gewählt 55°C.<br />
Flur<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
101
Bestimmung <strong>der</strong> notwendigen Volumenströme<br />
Wohnen<br />
Flur<br />
K<strong>in</strong>d Schlafen<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
102
Notwendiger Volumenstrom<br />
K<strong>in</strong><strong>der</strong><br />
145 l/h 175 l/h<br />
44 l/h<br />
204 l/h<br />
37 l/h<br />
58 l/h<br />
18 l/h<br />
88 l/h<br />
Flur<br />
Wohnen<br />
Schlafen<br />
Volumenstrom <strong>der</strong><br />
alten Heizkörper<br />
Notwendiger<br />
Volumenstrom <strong>der</strong><br />
neuen Heizkörper<br />
K<strong>in</strong>d: 31%<br />
Schlafen: 50%<br />
Flur: 30%<br />
Wohnen: 18%<br />
Optimierung <strong>der</strong> Wärmeverteilung<br />
103
Hydraulischer Abgleich<br />
� <strong>Das</strong> Wasser fließt den Weg des<br />
ger<strong>in</strong>gsten Wi<strong>der</strong>standes<br />
� Heizkörper mit den kurzen und<br />
großen Anb<strong>in</strong>deleitungen<br />
bekommen viel, die entfernten<br />
wenig Heizwasser<br />
Verteilung<br />
104
Hydraulischer Abgleich<br />
105
Q HK / Q R = Verhältnis Heizkörper zu Raumheizlast<br />
Hydraulischer Abgleich<br />
106
Q HK / Q R = Verhältnis Heizkörper zu Raumheizlast<br />
Der kle<strong>in</strong>ste Wert bestimmt die höchste VL-Temperatur<br />
Hydraulischer Abgleich<br />
107
Hydraulischer Abgleich<br />
� E<strong>in</strong>br<strong>in</strong>gen von Zusatzwi<strong>der</strong>ständen <strong>in</strong> die<br />
Rohrabschnitte, die alle<strong>in</strong>e nur e<strong>in</strong>en<br />
ger<strong>in</strong>gen Wi<strong>der</strong>stand haben.<br />
Wi<strong>der</strong>stände<br />
� Vore<strong>in</strong>gestellte Thermostatventile<br />
� Rücklaufverschraubungen<br />
� Differenzdruckregler <strong>in</strong> größeren Anlagen<br />
Verteilung<br />
108
Beispielhaus Baujahr 1993<br />
Zusammenfassung/Optimierung<br />
109
Peripherie<br />
110
LAS Schornste<strong>in</strong><br />
� Abtransport von Verbrennungsgasen<br />
� Zufuhr <strong>der</strong> benötigten Verbrennungsluft<br />
Schornste<strong>in</strong>e<br />
111
Anfor<strong>der</strong>ung und Lage<br />
� standsicher<br />
� dicht<br />
� temperatur- und säurebeständig<br />
� wi<strong>der</strong>standsfähig gegenüber<br />
� Rußbränden<br />
Schornste<strong>in</strong>e<br />
112
Mehrfachbelegungen<br />
� nur atmosphärische Feuerstätten<br />
� maximal 5 Belegungen<br />
� gemischte Belegung möglich<br />
(Fest/Gas)<br />
� Bei LAS Systemen auch C4 Geräte<br />
(Gebläse unterstützt)<br />
� Son<strong>der</strong>regelungen möglich (abhängig<br />
von Zulassung und Verordnungen)<br />
Schornste<strong>in</strong>e – mehrere Feuerstätten<br />
113
1 Liter Heizöl verunre<strong>in</strong>igt<br />
1.000.000 l Grundwasser<br />
Bauordnungen <strong>der</strong> Län<strong>der</strong> (LBO)<br />
Feuerungsverordnungen <strong>der</strong> Län<strong>der</strong> (FeuVo)<br />
Brennstofflagerung<br />
114
Vielen Dank für<br />
Ihre Aufmerksamkeit<br />
<strong>Hottgenroth</strong> Software GmbH & Co. KG | ETU Software GmbH<br />
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