Optimierung von Heizungsanlagen im Bestand

isch gegenübergestellt und jeweils ein Thermostatventil bzw. eine Voreinstellung gewählt werden. Die
Randdaten der drei Räume sind so gewählt, dass sich für den kv-Wert der Thermostatventile zwei
Extrema und ein mittlerer Wert ergeben. Raum 1 könnte ein kleineres Kinderzimmer in einem Niedrigenergiegebäude
(30 W/m²) mit Brennwerttherme (hoher Druckabfall über dem Ventil) sein. Bei Raum
3 kann es sich um ein kleineres Wohnzimmer in einem älteren Mehrfamilienhaus (100 W/m²) handeln.
Raum 1 2 3
bezogene Heizlast, in [W/m²] 30 60 100
Raumfläche, in [m²] 8 12 16
Heizlast, in [W] 240 720 1600
Temperaturspreizung, in [K] 20 15 10
Volumenstrom, [m³/h] 0,010 0,041 0,092
Druckabfall über dem Ventil, in [mbar] 250 150 50
kV, in [m²/h] 0,02 0,11 0,41
Die drei Ventile (bzw. deren Voreinstellung), die gewählt werden, sollen jeweils P-Bereiche von
0,7...2,0 K aufweisen. Abbildung 9 zeigt ein Auslegungsdiagramm für ein herkömmliches voreinstellbares
Thermostatventil.
übliches voreinstellbares Thermostatventil
kV, in [m³/h]
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
abgestrebter
Bereich
für den
P-Bereich
theoretisch
VE 6
(offen)
Zielwert für Raum 3
Zielwert für Raum 2
Zielwert für Raum 1
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
P-Bereich, in [K]
2,5 3,0 3,5 4,0
Abbildung 9 kv-Wert eines üblichen Ventils mit verschiedenen Voreinstellungen VE
Im Bild sind die "Zielwerte" für den kv-Wert der einzelnen Räume als farbige waagerechte Linien eingetragen.
Weiterhin ist der anzustrebende Bereich für den P-Bereich gekennzeichnet. Die gewählte
Voreinstellung für das Ventil sollte sich sowohl auf der Zielwertlinie für kv, als auch im anzustrebenden
P-Bereich befinden. Für Raum 3 mit einem berechneten kV-Wert von 0,41 m³/h kann das THKV ohne
Voreinstellung (VE 6) eingebaut werden. Es hat dann einen P-Bereich von 1,5 K.
Für Raum 2 müsste eine sehr hohe Voreinstellung (etwa VE 2,2) des THKV vorgenommen werden.
Die Regelbarkeit ist in diesem Fall bereits sehr schlecht, weil der stetige Regelbereich nur sehr klein
ist. Verfolgt man die Kurve VE 2 beginnend vom Nullpunkt, dann steigt die Kurve bis etwa zum P-
Bereich von 0,2 K fast proportional (linear) an. Bis etwa 0,5 K flacht sie im weiteren Verlauf stark ab,
danach ist sie im Prinzip eine Waagerechte. Das bedeutet aber, dass das Ventil bereits bei einer
Raumtemperaturerhöhung von 0,5 K im Raum voll geschlossen ist. Es gibt praktisch nur ein Zweipunktverhalten.
Für Raum 1 kann praktisch kein Ventil gewählt werden, weil die kleinste Voreinstellung des Ventils
Optimierung von Heizungsanlagen – Jagnow/Halper/Timm/Sobirey Seite 14
VE 5
VE 4
VE 3
VE 2
VE 1