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<strong>Baunach</strong><br />
rendeMIX<br />
Mehrwege-Mischverteiler<br />
Eine Zweikreisanlage ist eine Heizungsanlage für zwei Heizkreise mit unterschiedlichen<br />
Temperaturen, beispielsweise für Radiatoren und Fußbodenheizung. Die höhere der beiden<br />
benötigten Temperaturen wird direkt durch das Heizgerät erzeugt, während die niedrigere<br />
durch Mischen hergestellt wird. Bisherige Mischer verwenden hierzu ausschließlich das heiße<br />
Vorlaufwasser aus dem Heizgerät und vermischen es mit dem kalten Rücklaufwasser aus<br />
der Fußbodenheizung. Dabei fließt die Restwärme des meist noch genügend warmen Rücklaufwassers<br />
des Radiatorenkreises ungenutzt zum Heizgerät zurück.<br />
Ein Brennwertgerät ist ein Heizgerät, das dem heißen Verbrennungsgas dadurch zusätzlich<br />
Wärme entzieht, in dem es den darin enthaltenen Wasserdampf am Wärmetauscher kondensieren<br />
läßt. Diese Kondensation tritt aber nur unterhalb einer bestimmten Temperatur<br />
ein, weshalb der Wirkungsgrad dieser Geräte stark von der Rücklauftemperatur abhängt.<br />
Der neue und patentierte Mehrwegemischer rendeMIX nutzt die im Rücklauf des Radiatorenkreises<br />
enthaltene Wärme und kühlt dadurch den Rücklauf zum Heizgerät deutlich tiefer<br />
ab als herkömmliche Mischsysteme, was zu einer Steigerung des Wirkungsgrades um bis zu<br />
5% führt. Die Armatur besitzt drei Eingänge (heiß, warm, kalt) und einen Ausgang. Ein einziger<br />
Stellkörper verbindet je nach Stellung zwei der drei Eingänge mit dem Ausgang, so daß<br />
entweder nur heiß mit warm oder warm mit kalt vermischt wird. Gemeinsam mit der zugehörigen<br />
Rohrgruppe ersetzt sie auch den herkömmlichen Verteiler. Der zugehörige Stellantrieb<br />
kann durch jede herkömmliche Regelung angesteuert werden. Durch die hydraulische Entkopplung<br />
beider Heizkreise und den geringeren Durchfluß in der Therme kann auf den Einsatz<br />
der sonst üblichen Weiche in Verbindung mit einer zusätzlichen Heizkreispumpe verzichtet<br />
werden. Weitere Vorteile ergeben sich durch die Kombination mit Solarkollektoren,<br />
Schicht- oder Pufferspeichern und Wärmepumpen.<br />
Therme<br />
Pt<br />
ÜV<br />
70°C<br />
30°C<br />
Q2<br />
Qa<br />
Q4<br />
Qt<br />
T4 T2<br />
RV2<br />
Q3<br />
rendeMIX<br />
T1<br />
Q1<br />
Qr<br />
RV1<br />
Pt: Pumpe Therme Pf: Pumpe Fußboden<br />
SB: Schwerkraftbremse RV: Rückflußverhinderer<br />
ÜV: Überströmventil geräteintern oder ... ÜV’: Überströmventil bauseits*<br />
* nur erforderlich, falls vom Heizgerätehersteller vorgeschrieben (Mindestumlaufsicherung)<br />
Qt: Massenstrom Therme Qr: Massenstrom Radiatoren<br />
Qa: Massenstrom Ausgleichstrecke Qf: Massenstrom Fußboden<br />
Q1: Massenstrom Eingang heiß Q2: Massenstrom Eingang warm<br />
Q3: Massenstrom Eingang kalt Q4: Massenstrom Rücklauf Mischk.<br />
T3<br />
SB<br />
Qf<br />
70°C<br />
ÜV’<br />
50°C<br />
Pf<br />
40°C<br />
30°C<br />
ϑ<br />
F<br />
R
Haben Sie sich nicht auch schon einmal gefragt, warum man bei Zweikreisanlagen nicht das<br />
meist noch genügend warme Rücklaufwasser aus den Radiatoren in den Fußbodenheizkreis<br />
einspeist, anstatt es ungenutzt zum Kessel zu schicken und dafür neues heißes Kesselwasser<br />
mit kaltem Fußbodenrücklauf zu vermischen? Und sind Sie dabei nicht auch zu dem<br />
Schluß gekommen, daß das eigentlich nur deswegen nicht geht, weil die Temperatur des<br />
Rücklaufes eben nur meistens und nicht immer dazu ausreicht? Und würden Sie sich demzufolge<br />
nicht auch für einen Mischer interessieren, der beides kann: Den Mischkreis bevorzugt<br />
aus dem Radiatorenrücklauf zu speisen und ihm dennoch immer ausreichende Leistung<br />
zur Verfügung zu stellen? Dabei liegt es auf der Hand, daß eine solche Vorrichtung die Hydraulik<br />
und den Wirkungsgrad der gesamten Anlage wesentlich verbessern würde, besonders<br />
in Verbindung mit einem Brennwertgerät, einem Wandgerät, einem Schicht- oder Pufferspeicher,<br />
einem Solarkollektor oder einer Wärmepumpe.<br />
Kessel 70°C<br />
43°C<br />
T4<br />
Q4<br />
<strong>Baunach</strong><br />
rendeMIX<br />
Mehrwege-Mischverteiler<br />
Qk<br />
T1<br />
Q1<br />
Q3<br />
SB<br />
MV<br />
M<br />
Rad<br />
Pr: Pumpe Radiatoren<br />
T3<br />
Pf: Pumpe Fußboden<br />
SB: Schwerkraftbremse MV: Dreiwege-Mischventil<br />
Qk: Durchfluß Kessel Qr: Durchfluß Radiatoren<br />
Qf: Durchfluß Fußboden Q1: Durchfluß Eingang heiß<br />
Q3: Durchfluß Eingang kalt Q4: Durchfluß Rücklauf Mischk.<br />
Abb. 1: Zweikreisanlage mit herkömmlichem Dreiwegemischer<br />
Wie müßte eine solche Armatur aussehen?<br />
Stellen Sie sich vor, Sie hätten einen Mischer mit drei Eingängen und einem Ausgang, der so<br />
konstruiert wäre, daß entweder die Eingänge E1 und E2 in einem beliebigen Mischungsverhältnis<br />
mit dem Ausgang A verbunden wären oder die Eingänge E2 und E3; der jeweils dritte<br />
Eingang wäre geschlossen. Je nach Stellung des Stellkörpers wirken also entweder die beiden<br />
Eingänge E1 und E2 wie ein Dreiwegemischer zum Ausgang oder die Eingänge E2 und<br />
E3.<br />
Stand: August 2004 1 Technische Änderungen vorbehalten<br />
Qr<br />
Qf<br />
Pr<br />
Pf<br />
70°C<br />
50°C<br />
40°C<br />
30°C<br />
ϑ<br />
Fb
E2<br />
E1<br />
E3<br />
Wie sieht der Anschluß an einen Heizkessel aus?<br />
Den ersten Eingang verbindet man mit dem Kesselvorlauf (heiß = rot), den zweiten Eingang<br />
mit dem Radiatorenrücklauf (warm = violett) und den dritten Eingang mit dem Fußbodenrücklauf<br />
(blau = kalt); der Ausgang wird mit dem Fußbodenvorlauf verbunden.<br />
Kessel<br />
70°C<br />
30°C<br />
1<br />
2<br />
Qa<br />
Qk<br />
T4 T2<br />
Q2<br />
Q4<br />
RV2<br />
Q3<br />
Qk: Durchfluß Kessel Qr: Durchfluß Radiatoren<br />
Qf: Durchfluß Fußboden Qa: Durchfluß Ausgleichstrecke<br />
Q1: Durchfluß Eingang heiß Q2: Durchfluß Eingang warm<br />
Q3: Durchfluß Eingang kalt Q4: Durchfluß Rücklauf Mischk.<br />
Abb. 2a: rendeMIX -Zweikreisanlage mit Kessel<br />
T1<br />
Reicht nun die Temperatur des Radiatorenrücklaufes noch nicht aus, um die Wärmeanforderung<br />
des Fußbodenkreises zu erfüllen, so öffnet der Mischer zum heißen Kesselvorlauf und<br />
hebt so den Radiatorenrücklauf auf die gewünschte Fußbodenvorlauftemperatur an (siehe<br />
Stand: August 2004 2 Technische Änderungen vorbehalten<br />
Q1<br />
RV1<br />
rendeMIX<br />
Pr: Pumpe Radiatoren Pf: Pumpe Fußboden<br />
SB: Schwerkraftbremse RV: Rückflußverhinderer<br />
T3<br />
SB<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Qr<br />
Pf<br />
Qf<br />
Pr<br />
A<br />
70°C<br />
50°C<br />
40°C<br />
30°C<br />
ϑ<br />
ϑ<br />
Fb<br />
Rad
Betriebsarten IV bis II). Ist die Radiatorenrücklauftemperatur jedoch zu hoch, so schließt der<br />
Mischer und senkt sie durch Beimischung von kaltem Fußbodenrücklauf auf die gewünschte<br />
Fußbodenvorlauftemperatur ab (siehe Betriebsarten II bis 0). Zwischen der Entnahme des<br />
warmen Radiatorenrücklaufes bei T2 und der Einspeisung des kalten Fußbodenrücklaufes<br />
bei T4 liegt eine kleine Ausgleichsstrecke (Bypass). Führt der Radiatorenrücklauf mehr warmes<br />
Wasser heran, als von der Fußbodenheizung entnommen wird, strömt warmer Radiatorenrücklauf<br />
zum Heizkessel über (siehe alle Betriebsarten b), im umgekehrten Fall kalter<br />
Fußbodenrücklauf in den Mischkreisvorlauf zurück (siehe alle Betriebsarten a). Die Rückflußverhinderer<br />
RV1 und RV2 in den Zuläufen des Mischkreises verhindern unter allen<br />
Umständen eine unsinnige Kreisströmung bzw. ein Zurückfließen von Heizungswasser.<br />
Kann damit jede gewünschte Fußbodenvorlauftemperatur eingestellt werden?<br />
Man kann in der Regel davon ausgehen, daß die Kesselvorlauftemperatur über der Radiatorenrücklauftemperatur<br />
liegt und diese wiederum über der Fußbodenrücklauftemperatur. Also<br />
muß die gewünschte Fußbodenvorlauftemperatur entweder zwischen den ersten - oder den<br />
letzten beiden genannten Temperaturen liegen. Diese beiden Fälle sollen Starklast und<br />
Schwachlast heißen und entsprechen der Aktivität jeweils eines der beiden oben genannten<br />
Dreiwegemischer, die in dieser Armatur vereinigt sind. Bei Starklast wird der Fußbodenkreis<br />
mit einer Mischung aus dem Kesselvorlauf (heiß) und dem Radiatorenrücklauf (warm) gespeist<br />
(siehe Betriebsart III), bei Schwachlast mit einer Mischung aus dem Radiatorenrücklauf<br />
(warm) und dem Fußbodenrücklauf (kalt) (siehe Betriebsart I). Außerdem ist es möglich,<br />
sowohl die Fußbodenheizung alleine zu betrieben (siehe Betriebsart IV), in dem der Mischer<br />
voll geöffnet wird, als auch den Radiatorenkreis, in dem er ganz geschlossen wird (siehe<br />
Betriebsart 0).<br />
Sind die beiden Kreise hydraulisch entkoppelt?<br />
Diese Frage kann man am besten beantworten, indem man sich vorstellt, daß man einen der<br />
beiden Heizkreise abschaltet und untersucht, welche Auswirkungen dies auf den jeweils anderen<br />
Kreis hat. Schalten wir also gedanklich<br />
1. in Abb. 2a zunächst die Radiatorenpumpe Pr ab. Qr wäre gleich null, weil die Schwerkraftbremse<br />
SB als Rückflußverhinderer wirkt; Qk wäre also gleich Q1. Da der hydraulische<br />
Widerstand des Kessels gering ist, würde sich Q1 bei Starklast kaum ändern, bei<br />
Schwachlast wäre Q1 ohnehin gleich null. Q2, Q3 und Q4 bleiben aber auch unverändert,<br />
weil die Ausgleichstrecke (Bypass) zwischen T2 und T4 wie eine innere Weiche wirkt und<br />
die geänderten Druckverhältnisse ausgleicht. Einzige Folge des Wassermangels im Radiatorenrücklauf<br />
ist ein Absinken der Fußbodenvorlauftemperatur, da jetzt über die Ausgleichstrecke<br />
(Bypass: Rückströmen von Fußbodenrücklauf, siehe alle Betriebsarten a)<br />
kälteres Wasser in den Eingang E2 gelangt. Also wird der Stellmotor den Mischer weiter<br />
öffnen, bis die gewünschte Fußbodenvorlauftemperatur durch Mischen von Kesselvorlaufund<br />
Fußbodenrücklaufwasser erreicht wird. Mit anderen Worten: Verhältnisse wie beim<br />
herkömmlichen Dreiwegemischer (Mischen von heiß und kalt). Gleiches gilt bei einem<br />
Wassermangel durch abgestellte oder abgeregelte Radiatoren (siehe Betriebsart IIIa).<br />
2. Stellen wir uns nun vor, wir würden die Fußbodenpumpe Pf abschalten, Qf wäre gleich<br />
null. Q1 und Q2 wären ebenfalls gleich null, da der Rückflußverhinderer RV1 eine Richtungsumkehr<br />
(Rücksaugung durch die Radiatorenpumpe) verhindern würden. Somit muß<br />
aber auch Q4 gleich null sein, während Qr hiervon unberührt bleibt. Lediglich die Kesselrücklauftemperatur<br />
steigt, was durch die Kesselregelung kompensiert wird.<br />
Wie man erkennt, sind die hydraulischen Kreise vollständig entkoppelt - und zwar ohne Einstellung<br />
irgendwelcher Regulierorgane oder den Einbau einer hydraulischen Weiche mit zusätzlicher<br />
Kessel- oder Heizkreispumpe. Die Durchflußmengen in den einzelnen Heizkreisen<br />
sind durch die Ausgleichsstrecke (Bypass), die wie eine innere Weiche wirkt, unabhängig<br />
! !<br />
von der Durchflußmenge im jeweils anderen Heizkreis. Das Besondere an dieser inneren<br />
Weiche ist jedoch, daß sie längs und nicht quer eingebaut ist und somit keine für Brennwertgeräte,<br />
Solarkollektoren und Speicher so schädliche Temperaturanhebung des Rücklaufes<br />
bewirken kann. Dabei werden die durch Mengenschwankungen hervorgerufenen Temperaturänderungen<br />
von den Regelungen ausgeglichen.<br />
Stand: August 2004 3 Technische Änderungen vorbehalten
Wie sieht der Anschluß an eine Therme aus?<br />
Der Anschluß an eine Therme unterscheidet sich vom Anschluß an einen Kessel nur dadurch,<br />
daß in der Regel anstelle einer Radiatorenkreispumpe Pr eine Kesselkreispumpe Pt in<br />
der Therme zum Einsatz kommt.<br />
Therme<br />
Pt<br />
ÜV<br />
70°C<br />
30°C<br />
1<br />
2<br />
Q2<br />
Qa<br />
Q4<br />
Qt<br />
T4 T2<br />
RV2<br />
rendeMIX<br />
Q3<br />
Q1<br />
Qr<br />
4<br />
Qf<br />
6<br />
Abb. 2b: rendeMIX -Zweikreisanlage mit Therme<br />
Rad<br />
In diesem Fall wirkt RV2 statt RV1 bei abgeschalteter Fußbodenkreispumpe Pf und geöffnetem<br />
Mischer einer Richtungsumkehr (Rücksaugung durch die Therme) von Q2 entgegen. Die<br />
Gerätepumpe Pt sollte bei einem Brennwertgerät auf eine möglichst kleine Leistung eingestellt<br />
werden, um eine möglichst große Spreizung zu ermöglichen und ein Ansprechen des<br />
Überströmventils ÜV zu verhindern. Manche Thermen verfügen zur Mindestumlaufsicherung<br />
über interne Überströmventile; andere Hersteller fordern oder empfehlen deren bauseitige<br />
Installation. Ein gegebenenfalls bauseits zu installierendes Überströmventil ÜV’ sollte daher<br />
im Radiatorenkreis platziert werden, um im Überströmfall noch Rücklaufnutzung zu ermöglichen,<br />
was bei einer Installation im Kesselkreis unmöglich wäre. rendeMIX selbst benötigt<br />
keine Mindestumlaufmenge! Einbau und Dimensionierung des bauseitigen Überströmventils<br />
erfolgt also nach den Erfordernissen des Heizgerätes, seine Platzierung in Verbindung<br />
mit rendeMIX jedoch nach dem Gebot maximaler Rücklaufnutzung.<br />
Können die beiden Heizkreise auch jeweils einzeln betrieben werden?<br />
Durch die vollständige Entkopplung können die Heizkreise auch unabhängig voneinander<br />
betrieben werden. Das bedeutet beispielsweise, daß zeitversetzte Programme uneingeschränkt<br />
möglich sind oder die Fußbodenheizung auch beim Boilerladen weiterlaufen kann.<br />
Sind die Pumpen so aufeinander abgestimmt, daß bei voll geöffnetem Mischer an T1 ein<br />
leichter Unterdruck entsteht, ist sogar in Verbindung mit einer Therme ohne eigene Radiatorenpumpe<br />
ein Solobetrieb der Fußbodenheizung möglich, da dann die integrierte Schwerkraftbremse<br />
SB geschlossen bleibt (siehe Betriebsart IV). Dies ist jedoch meistens der Fall,<br />
da die Fußbodenheizung in der Regel einen höheren Volumenstrom und geringere Rohrnetzwiderstände<br />
hat als der Kessel- und Radiatorenkreis.<br />
Stand: August 2004 4 Technische Änderungen vorbehalten<br />
T1<br />
RV1<br />
Pt: Pumpe Therme Pf: Pumpe Fußboden<br />
ÜV: Überströmventil geräteintern oder ... ÜV’: Überströmventil bauseits*<br />
SB: Schwerkraftbremse RV: Rückflußverhinderer<br />
* nur erforderlich, falls vom Heizgerätehersteller vorgeschrieben (Mindestumlaufsicherung)<br />
Qt: Massenstrom Therme Qr: Massenstrom Radiatoren<br />
Qa: Massenstrom Ausgleichstrecke Qf: Massenstrom Fußboden<br />
Q1: Massenstrom Eingang heiß Q2: Massenstrom Eingang warm<br />
Q3: Massenstrom Eingang kalt Q4: Massenstrom Rücklauf Mischk.<br />
! !<br />
T3<br />
SB<br />
3<br />
5<br />
ÜV’<br />
Pf<br />
70°C<br />
50°C<br />
40°C<br />
30°C<br />
ϑ<br />
Fb
Wie hoch ist der Brennwertgewinn durch die rendeMIX -Rücklaufnutzung?<br />
Wenn man davon ausgeht, daß Radiatoren- und Fußbodenkreis jeweils die gleiche Wärmeleistung<br />
abnehmen und die Fußbodenheizung 40°/30°C ausgelegt ist, dann beträgt die Kesselrücklauftemperatur<br />
bei einem Dreiwegemischer (Abb. 1) in Verbindung mit einer<br />
70°/50°C-Radiatorenanlage rein rechnerisch 43,3°C, da nur ein Teil 70°C heißes Vorlaufwasser<br />
mit drei Teilen 30°C kalten Fußbodenrücklaufwassers vermischt wird, um vier Teile<br />
Wasser der gewünschten Fußbodenvorlauftemperatur von 40°C (violett) zu erhalten. Wegen<br />
der geforderten Lastverteilung muß der Durchfluß im Radiatorenkreis aufgrund seiner doppelt<br />
so großen Spreizung (70°-50°=20°C, 40°-30°=10°C) halb so groß sein, wie der im Fußbodenkreis.<br />
Beträgt also der Durchfluß im Fußbodenkreis - wie angenommen - vier Teile<br />
Wasser, von denen einer an den Direktheizkreis zurückgegeben wird, dann vermischt sich<br />
dieser mit zwei Teilen Radiatorenrücklaufwasser von 50°C. So erhält man die bereits erwähnte<br />
Kesselrücklauftemperatur von 43,3°C (violett). Bei dieser Temperatur beträgt der<br />
Nutzungsgrad eines Gasbrennwertgerätes etwa 100% (siehe Diagramm ruhrgas).<br />
Beim Mehrwege-Mischverteiler rendeMIX (Abb. 2a/b) wird der Vorlauf des Fußbodenkreises<br />
je nach Bedarf mit einer Mischung entweder aus dem Kesselvorlauf und dem Radiatorenrücklauf<br />
(heiß + warm = Starklast) - oder aus dem Radiatorenrücklauf und dem Fußbodenrücklauf<br />
(warm + kalt = Schwachlast) gespeist wird. In dem vorherigen Beispiel liegt thermisch<br />
Schwachlast vor, weil zwei Teile Radiatorenrücklaufwasser von 50°C mit zwei Teilen<br />
Fußbodenrücklaufwasser von 30°C vier Teile Fußbodenvorlaufwasser mit einer Temperatur<br />
von 40°C ergeben. Es wird also das gesamte Rücklaufwasser (zwei Teile) der Radiatoren in<br />
den Fußbodenkreis eingespeist, was zur Folge hat, daß der Kesselrücklauf vollständig aus<br />
der Fußbodenheizung stammt und somit eine Temperatur von 30°C hat. Bei dieser<br />
Temperatur beträgt der Nutzungsgrad eines Gasbrennwertgerätes 105% (siehe Diagramm<br />
ruhrgas). Der Kessel wird praktisch vollständig aus dem Fußbodenrücklauf gespeist -<br />
mehr kann eine Lastverteilung nicht leisten.<br />
Bei gleichen hydraulischen und thermischen Verhältnissen in den beiden Lastkreisen wurde<br />
eine Rücklauftemperaturabsenkung von 13,3°C (43,3°-30°C) erreicht, was einer Nutzungssteigerung<br />
von etwa 5% entspricht. Berücksichtigt man, daß bei manchen Anlagen mit hydraulischer<br />
Weiche heißer Kesselvorlauf direkt in den Geräterücklauf gelangt, so kann der<br />
! !<br />
Nutzungsgradvorteil leicht auf 7-8% ansteigen! Da sich diese auf etwa 70% der Jahresheiz-<br />
arbeit auswirkt, kommen bei einer Gasrechnung von 1.000,- € jährlich schnell Einsparungen<br />
von 50,- € pro Jahr und mehr zustande.<br />
Was bringt rendeMIX mit einer konventionellen Heizwerttherme?<br />
Gleichzeitig mit der oben genannten Rücklauftemperaturabsenkung, die zu einer Anhebung<br />
der Spreizung am Wärmeerzeuger um 50% (von 26,7° auf 40°C) führt, wird der Durchfluß<br />
durch den Wärmeerzeuger um ⅓ von drei auf zwei Teile Wasser verringert. Die Aufschaltung<br />
des Fußbodenkreises mit einer doppelt so hohen Umlaufmenge führt also bei vollständiger<br />
hydraulischer Entkopplung (siehe Betriebsarten 0 bis II) weder zu einer Erhöhung des Volumenstromes<br />
in der Therme, noch zu einer Verringerung des Volumenstromes im Radiatorenkreis.<br />
Ein hydraulischen Abgleich mit Drosselventilen zwischen den beiden Lastkreisen ist<br />
ebenso wenig erforderlich, wie der Einbau einer hydraulischen Weiche und einer zusätzlichen<br />
Heizkreispumpe. Dennoch kann die Fußbodenheizung alleine betrieben werden, wenn<br />
die Förderleistung der Fußbodenkreispumpe Pf die der eingebauten Kesselpumpe übersteigt,<br />
was meist bereits auslegungsbedingt der Fall ist, da dann an T1 ein Unterdruck entsteht<br />
und die integrierte Schwerkraftbremse SB wie ein Rückflußverhinderer wirkt. Unterstellt<br />
man bei einer Dauer der Heizperiode von 240 Tagen eine tägliche Nutzung von 20 Stunden<br />
und eine mittlere Pumpenleistung von 60W, so ergibt dies eine Arbeitsmenge von 288 kWh,<br />
was bei einem Strompreis von 0,15 €/kWh zu weiteren jährlichen Einsparungen von über<br />
40,- € führt - ganz zu schweigen von den weiteren jährlichen mindestens 10,- € Pumpenabschreibung.<br />
! !<br />
Gibt es weitere Vorteile von rendeMIX in Verbindung mit Wandheizgeräten?<br />
Ein anderes, bei Thermen häufig auftretendes Problem wird von rendeMIX ebenfalls<br />
elegant gelöst, nämlich das der hohen Taktraten. Diese haben ihre Ursache darin, daß nach<br />
Stand: August 2004 5 Technische Änderungen vorbehalten
einem Brennerstart meist sehr schnell warmes Wasser aus den Radiatoren zurück zum<br />
Heizgerät gelangt und es dadurch praktisch schon nach einer Umlaufzeit des Radiatorenkreises<br />
wieder zur Brennerabschaltung kommt. Anhebungen der Schalthysterese oder Wiederanlaufsperrzeiten<br />
lösen das Problem nicht wirklich, da sie die Regelgüte erheblich verschlechtern.<br />
Der rendeMIX Mehrwege-Mischverteiler aber leitet das Heizungswasser<br />
aus dem Radiatorenrücklauf zuvor noch in den Fußbodenkreis, wodurch die Temperatur des<br />
Kesselrücklaufwassers wesentlich langsamer ansteigt und die Brennerlaufzeit erheblich verlängert<br />
wird. Ist jedoch der Fußbodenkreis einmal erwärmt, so wirkt er wie ein Pufferspeicher<br />
und gibt seine Restwärme langsam an den Heizkreis zurück. Häufige Brennerstarts führen<br />
nicht nur zu schlechteren Wirkungsgraden, sondern auch zu höherem Verschleiß und damit<br />
zu weiteren Betriebskosten.<br />
Was muß bei der Kombination von rendeMIX mit Wandgeräten beachtet werden?<br />
Durch die bei Wandgeräten eingebaute Gerätepumpe ist der Volumenstrom im Heizgerät<br />
festgelegt, während der Volumenstrom im Radiatorenkreis variabel ist. Anders wäre auch ein<br />
Solobetrieb des Fußbodenkreises nicht möglich (siehe oben). Damit es während des Zweikreisbetriebes<br />
nicht zu einer Unterversorgung der Radiatoren kommt, sollte der Mischer im<br />
! !<br />
Normalbetrieb nicht oder nur geringfügig auf den Kesselkreis zugreifen. Es muß demzufolge<br />
ein ausreichend großer Abstand zwischen den Heizkurven beider Kreise bestehen!<br />
Darüber hinaus gibt es leider Brennwertgeräte, die bei Überschreitung einer bestimmten<br />
Spreizung ihre Leistung reduzieren. Dieses ist zu allem Überfluß oft in den Planungsunterlagen<br />
der Hersteller nicht dokumentiert. Dadurch können diese Geräte nur bedingt die Wirkungsgradvorzüge<br />
umsetzen, die rendeMIX ihnen bietet. Bitte setzen Sie sich im Zwei-<br />
! !<br />
felsfall mit uns in Verbindung. Wir stellen Ihnen gerne detaillierte Informationen Ihres Gerä-<br />
teherstellers zur Verfügung oder übernehmen die technische Anfrage für Sie.<br />
Zur Ihrer Planungssicherheit bieten wir Ihnen an, eine Anlagenberechnung für Sie durchzuführen.<br />
Dazu benötigen wir lediglich die Leistungen (kW) und Auslegungen (Vorlauf/Rücklauf<br />
°C) beider Heizkreise. In der Anlage finden Sie ein Beispiel einer solchen Anlagenberechnung.<br />
Auf Wunsch stellen wir Ihnen auch gerne ein Microsoft-Excel-Arbeitsblatt zur Verfügung,<br />
mit dem Sie diese Berechnung dann selbst durchführen und sich so mit den Einflußfaktoren<br />
der Rücklaufnutzung vertraut machen können.<br />
! !<br />
Wie wirkt sich rendeMIX auf einen Puffer- oder Schichtspeicher aus?<br />
Die nutzbare Wärmemenge eines Puffer- oder Schichtspeichers verhält sich entsprechend<br />
dem Produkt aus seinem Rauminhalt und der Anlagenspreizung (Vor-/Rücklauf-<br />
Temperaturdifferenz). Bezogen auf die vorher genannten Kesseltemperaturen von 70°C im<br />
Vorlauf und 43,3°C (Dreiwegemischer) bzw. 30°C (rendeMIX ) im Rücklauf ergeben<br />
sich Spreizungen von 26,7°C und 40°C. Das Verhältnis dieser Zahlen beträgt ⅔, so daß der<br />
Nutzinhalt eines Schichtspeicher in Verbindung mit einem rendeMIX Mehrwege-<br />
Mischverteiler um 50% über dem eines gleich großen Speichers in Verbindung mit einem<br />
Dreiwegemischer liegt. Hinzu kommt, daß die Schichtung bei größerer Spreizung deutlich<br />
stabiler ist. Zur Steuerung des Radiatorenkreises kann dem rendeMIX Mehrwege-<br />
Mischverteiler ein konventioneller Dreiwegemischer sowohl vor-, als auch nachgeschaltet<br />
werden (Abb. 4a/b).<br />
Wie wirkt sich rendeMIX auf einen Solarkollektor aus?<br />
Die Abgabe von Strahlungsleistung verhält sich entsprechend zur vierten Potenz der absoluten<br />
Temperatur der Oberfläche. Die mittlere Temperatur einer 70°/43,3°C-Kollektorfläche<br />
beträgt 56,7°C, die absolte Temperatur somit 330K. Dagegen beträgt sie im 70°/30°C-<br />
System 50°C oder 323K. Das Verhältnis der vierten Potenz beider Zahlen (330/323) 4 ist<br />
gleich 1,09 oder anders ausgedrückt: Die Abstrahlungsverluste eines 70°/43,3°C-Kollektors<br />
liegen demnach 9% über denen eines 70°/30°C-Systems. Das bedeutet, daß auch an bewölkten<br />
Tagen mit diffuser Sonneneinstrahlung ein deutlich höherer Wärmegewinn erzielt<br />
werden kann, was sich erheblich auf die Jahresleistung der Solaranlage auswirken kann.<br />
Stand: August 2004 6 Technische Änderungen vorbehalten
Kann rendeMIX auch den Rücklauf einer Warmwasserbereitung nutzen?<br />
Wird der Rücklauf des Warmwasserbereiters in den Radiatorenrücklauf eingespeist, so kann<br />
auch die Restwärme aus der Warmwasserbereitung im Fußbodenkreis genutzt werden. Dabei<br />
spielt es keine Rolle, ob ein Kessel oder eine Therme mit Speicherladepumpe oder Dreiwege-Umschaltventil<br />
betrieben wird, solange diese im Vorlauf eingebaut sind. Bei erhöhtem<br />
Warmwasserbedarf - wie im gewerblichen Bereich oder EnEV-Neubau - kann der Warmwasserbereiter<br />
auch im direkten Heizkreis angeschlossen werden. Dann ist eine permanente<br />
Warmwasserbereitung mit Rücklaufnutzung möglich (Abb. 5a-e).<br />
Braucht rendeMIX eine spezielle Regelung?<br />
Dreht der Stellantrieb das Küken des rendeMIX Mehrwege-Mischverteilers in eine<br />
Richtung, so steigt die Vorlauftemperatur im Mischkreis, beim Drehen in die andere Richtung<br />
sinkt sie. Somit verhält sich der Mischer zur Regelung wie ein gewöhnlicher Dreiwegemischer<br />
und kann demzufolge durch jede handelsübliche Mischkreisregelung mit 230V Dreipunktsignal<br />
(Motor auf-stop-zu) angesteuert werden. Der notwendige Vorlauffühler für den<br />
Mischkreis ist Bestandteil der Regelung. Es empfiehlt sich die Regelung aus dem Zubehörprogramm<br />
des Kesselherstellers zu verwenden, weil diese nicht nur ein optimales Zusammenspiel<br />
beider Kreise gewährleistet, sondern auch mit nur einem Außenfühler auskommt.<br />
Ist der rendeMIX Mehrwege-Mischverteiler schwierig einzubauen?<br />
Der rendeMIX ist mit 45×45cm (Außenmaße Isolierformkörper) für einen Mischer mit<br />
DN25 bzw. einen Verteiler mit DN32 eine sehr kompakte Baugruppe und nicht breiter, als<br />
nahezu jedes Wandgerät. Er kann darüber hinaus in sechs Grundvarianten geliefert werden:<br />
Für rechts- bzw. linksdrehenden Kesselkreis (Modelle R/L) und für heiz- bzw. kesselkreisseitigen<br />
Mischkreisabgang bzw. TWIN für kompakte Zweierkaskaden (Modelle H/K/T).<br />
Alle Anschlüsse sind mit flachdichtenden Verschraubungen G1½’’i und zugehörigen Übergangskugelhähnen<br />
auf 1’’-Muffen ausgestattet. Auf Wunsch können beliebige (jedoch auf<br />
Grund des Abstandes nicht direkt neben einander liegende) Anschlüsse des Verteilers mit<br />
Überwurfmuttern ausgerüstet werden, so daß Umwälzpumpen der NW25 direkt zwischen<br />
den Verteiler und den jeweiligen Übergangskugelhahn montiert werden können (Pumpenflansch<br />
im Kugelhahnsperrkreis).<br />
Können mit dem rendeMIX auch mehrere Mischkreise betrieben werden?<br />
Durch einfache Hintereinanderschaltung zweier Baugruppen (Abb. 3a/b, Abb. 5e) können<br />
sehr kompakte Kaskaden hergestellt werden. Es bleibt bei nur einer Pumpe je Lastkreis.<br />
Durch seine kompakten Maße besitzt ein rendeMIX TWIN eine Einbaulänge von nur<br />
90cm (von Flansch zu Flansch ohne Pumpen und Kugelhähne). Dazu wird einfach ein beliebiges<br />
Modell vom Typ T an ein entsprechendes (R oder L) Modell vom Typ H angeflanscht.<br />
Dabei soll der Mischkreis mit den niedrigeren Temperaturen näher am Kessel<br />
installiert werden.<br />
Wie unterstützt rendeMIX Sie bei der Anlagenwartung?<br />
Der zugehörige Stellantrieb besitzt eine Stellanzeige, der Sie mit einem Blick entnehmen<br />
können, in welchem Betriebszustand sich die Anlage befindet. Mit der Handverstellung können<br />
Sie nicht nur prüfen, ob der Mischer beweglich ist, sondern auch eine Anlagenreaktion<br />
hervorrufen, die Ihnen Auskunft über die Funktion des Reglers gibt. Und sollte die Regelung<br />
einmal ausgefallen sein, so können Sie damit auch einen sinnvollen Betriebszustand einstellen<br />
und die Anlage manuell weiterfahren.<br />
Wie sieht es mit der Haltbarkeit des rendeMIX Mehrwege-Mischverteilers aus?<br />
Neben der Armatur aus Messingguß mit dem vernickelten Küken kommen nur Kupfer- oder<br />
Rotgußteile mit dem Heizungswasser in Berührung. Die Dichtungen wurden mit größtmöglichem<br />
Querschnitt aus peroxidisch gehärtetem EPDM ausgeführt. Die unter dem Namen<br />
varioNUT ® geschützte Abdichtungskonstruktion läßt das Küken zudem gegen den<br />
Systeminnendruck auf einem Fettdepot zwischen den beiden O-Ringen gleiten.<br />
Stand: August 2004 7 Technische Änderungen vorbehalten
Die rendeMIX -Vorteile auf einen Blick!<br />
Kompakte Baugruppe aus Verteiler, Mischer und Stellantrieb<br />
Hochwertige Materialien, handwerksgerechte Ausführung, zahlreiche Varianten<br />
Integrierte Schwerkraftbremse und Rückflußverhinderer (Öffnungsdruck ≤10cmWS)<br />
Keine Ventileinstellungen, kein hydraulischer Abgleich zwischen den Lastkreisen<br />
Direkt kaskadierbar (TWIN für zwei Mischkreise)<br />
An jede Drei-Punkt-Regelung mit 230V-Signal anschließbar<br />
Längerer Brennertakt durch höhere Umlaufzeit<br />
Stellantrieb mit Anzeige und Handverstellung (240°/200s)<br />
Komplett mit 6 Thermometern und 6 Übergangskugelhähnen G1½’’i (flach) auf R1’’i<br />
Pumpenflansche (3/5/35) in Kugelhahnsperrkreis integrierbar.<br />
Bei Thermen mit eingebauter Pumpe keine zusätzliche Heizkreispumpe erforderlich<br />
Mit integriert. Pumpe (-i/e) komplette Zweikreislösung auf 45×45cm für Thermen ≤50kW<br />
Keine Weiche, kein druckloser Verteiler, keine hydraulische Leistungsvergeudung<br />
Keine Verwirbelung bei Puffer- oder Schichtspeichern wegen kleiner Durchflußmenge<br />
Geringere Strahlungsverluste bei Solarkollektoren durch niedrige Rücklauftemperatur<br />
Hoher Speichernutzen durch größtmögliche Spreizung<br />
Höchste Brennwertausbeute durch niedrigste Rücklauftemperaturen<br />
Welchen Weg sind wir gegangen, wo stehen wir jetzt?<br />
Das hier beschriebene Verfahren ist als deutsches und europäisches Patent erteilt. Die erste<br />
Versuchsanlage mit einer Vaillant Therme VC 196E Brennwert klassik in einem Einfamilienhaus<br />
in Roetgen/Eifel konnte problemlos in Betrieb genommen werden und arbeitet seit Juli<br />
2000 störungsfrei. Selbst bei Außenfrost mit Vorlauftemperaturen um 60°C liegt die<br />
Rücklauftemperatur um 30°C - mit entsprechend großem Brennwertnutzen. Bei der<br />
anschließenden Produktgestaltung wurde größter Wert auf eine ebenso kompakte wie<br />
handwerksgerechte Ausführung gelegt. Auswahl und Dimensionierung der Werkstoffe<br />
erfolgte einzig nach dem Gesichtspunkt der Dauerhaftigkeit der Konstruktion und des<br />
Leistungsspektrums für den Anwendungsfall Ein- und Mehrfamilienhäuser. Auf der ISH 2001<br />
wurde die Weltneuheit mit ihren zahlreichen interessanten Details mit großem Zuspruch<br />
seitens des Handwerks, des Handels und der Gerätehersteller aufgenommen. Der<br />
Förderkreis Innovation der Wirtschaftsjunioren Deutschland e. V. hat die Idee am 14.<br />
September 2001 mit dem 1. Preis für die Innovation des Jahres ausgezeichnet. Erste Muster<br />
des rendeMIX Mehrwege-Mischverteilers wurden im März 2002 auf der SHK in Essen,<br />
im April 2002 auf der IFH in Nürnberg und im November 2002 auf der shk in Hamburg<br />
ausgestellt. Ab Mai 2002 wurde die Nullserie im Rahmen eines Feldversuches direkt an<br />
teilnehmende Fachhandwerksbetriebe ausgeliefert, der mit dem Ende der Heizperiode<br />
2002/03 erfolgreich abgeschlkossen wurde. Auf der ISH 2003 in Frankfurt/M. konnten wir<br />
wieder eine Neuheit präsentieren: den rendeMIX mit integrierter Pumpe, der<br />
kompletten Zweikreislösung für alle Thermen bis 50kW auf nur 45×45cm ohne hydraulische<br />
Weiche und Radiatorenpumpe. Weitere Entwicklungen zum rendeMIX sind bereits<br />
geplant. Im Jahr 2004 werden wir wieder in Essen, und Nürnberg sowie erstmals auch in<br />
Wien und Leipzig ausstellen, über Ihren Besuch würden wir uns freuen.<br />
HG <strong>Baunach</strong> GmbH & Co. KG<br />
Rheinstraße 7, D-41836 Hückelhoven<br />
Tel. + 49 (0) 24 33 / 970 -210, Fax -219<br />
www.baunach.net, info@baunach.net<br />
Stand: August 2004 8 Technische Änderungen vorbehalten
<strong>Baunach</strong><br />
rendeMIX<br />
Mehrwege-Mischverteiler<br />
Schlagworte Technik<br />
rendeMIX Konsequenzen Nutzen für Anlagenteile<br />
niedrige Rücklauftemperatur (43°C�30°C) bis zu 5% mehr Brennwertnutzung<br />
bis zu 13% größere WP-Leistungszahl<br />
bis zu 27% mehr Solarstrahlungsaufnahme<br />
große Spreizung (27K�40K = +50%) bis zu 50% mehr Speichernutzen<br />
niedriger Volumenstrom Zweikreis-Therme ohne hydr. Weiche<br />
keine Verwirbelung der Speicherschichtung<br />
Verzicht auf hydr. Weiche bis zu 3% weitere Brennwertnutzung<br />
(also insgesamt bis zu 8% mehr Nutzung!)<br />
Verzicht auf zus. Radiatorenkreispumpe<br />
Verzicht auf zus. Radiatorenkreispumpe ca. 350,- € niedrigerer Bruttopreis<br />
ca. 250kWh/a weniger elektr. Pumpenarbeit<br />
(Auswirkung auf Qp nach EnEV ist Faktor 3!)<br />
verlängerte Umlaufzeit, reduzierte Taktraten Lebensdauer Zündeinrichtung Brenner<br />
Lebensdauer Anlasser motorische BHKW<br />
Alle diese Aspekte haben auch hier noch nicht genannte Ökovorteile<br />
weitere Vorteile<br />
deutlich geringere Montagezeit!<br />
deutlich weniger Platzbedarf!<br />
an jede Dreipunkt-Regelung anschließbar<br />
hochwertige Materialien<br />
handwerksgerechte Ausführung<br />
zahlreiche Varianten<br />
direkt kaskadierbar<br />
großer Leistungsbereich<br />
Pumpen anflanschbar/integrierbar<br />
HG <strong>Baunach</strong> GmbH & Co. KG, Rheinstraße 7, D-41836 Hückelhoven<br />
℡ + 49 (0) 24 33 / 970 -210 � -219 � www.baunach.net � info@baunach.net