Dynamischer Abgleich

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Abgleiche

Für ein einwandfreies Funktionieren einer Wasserheizungs- und/oder Kühlanlage müssen die Massenströme richtig eingestellt werden, d. h. jeder Heizkörper bzw. jede Heizfläche und/oder Kühlfläche soll nur die Wassermenge bekommen, die der berechneten Heizlast oder Kühllast entspricht. Das setzt natürlich voraus, dass die Heizkörper bzw. Heiz- oder Kühlflächen auch nach der Raumheizlastberechnung (z. Zt. DIN EN 12831) oder Kühllastberechnung (VDI-Richtlinie 2078) ausgelegt wurden. Normal ("statisch") abgegliche Anlagen sind nur für einen einzigen vorgegebenen Betriebszustand (Auslegungszustand) ausgelegt und voreingestellt.
Besonders in großen Anlagen mit Heiz- und Kühlfunktion in Mehrfamilienhäusern, Büro- und Industriegebäuden, in denen Einzelraumregler (Thermostatventile) an den Heizflächen aktiv sind, kommt es zu Problemen mit den richtigen und notwendigen Durchflussmengen, wenn die Ventile fest (statisch) voreingestellt sind. Es kommt bei dem Öffnen und Schließen einzelner Ventile zu hydraulischen Querkopplungen im System, die Temperaturschwankungen auslösen, weil sich die Durchflussmengen an den übrigen Ventilen ständig ändern.

Acvatix PICV Sortiment

Quelle: Siemens AG Building Technologies Division

Hier bietet sich ein dynamischer (automatischer) Abgleich (DA) an.

Dieser dynamische hydraulische Abgleich wird in größeren Gebäuden mit Differenzdruckreglern, voreinstellbaren Heizkörperventilen und elektronisch geregelten Heizungspumpen mit konstanter und/oder variabler Differenzdruckregelung durchgeführt. Auch hier werden die Volumenströme im Auslegungsfall (Volllastfall) berechnetet. Die Volumenströme in den einzelnen Strängen werden jedoch durch die Differenzdruckregler und die Pumpen im Teillastfall dynamisch angepasst.

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Die Grundlage für den dynamischen Abgleich sind druckunabhängige Kombiventile (z. B. PICVs [Pressure-Independent Combi Valves]). Es ist ein Regelventil für die Volumendurchflussregelung mit einem Differenzdruckregler für die Abschirmung von Druckschwankungen im hydraulischen Netz, einer Einrichtung für die stufenlose Voreinstellung Voreinstellung des gewünschten maximalen Volumendurchflusses und enthält Druckmesspunkte für die Differenzdruckmessung in einem Ventilkörper. Diese stellen sicher, dass der Durchfluss von warmem oder kaltem Wasser nur vom Ventilhub abhängig ist. Innerhalb ihres Betriebsbereichs werden sie nicht durch Druckschwankungen im Hydrauliksystem des Gebäudes beeinflusst.
Die grundlegende Funktion wird durch einen integrierten Differenzdruckregler erreicht, der zum Hauptdurchflussregelventil in Reihe geschaltet ist und den Differenzdruck des Durchflussregelventils mit einem Druckeinlass und einer Membran regelt. So ist der Durchfluss durch die gesamte Vorrichtung von Druckschwankungen im System unabhängig und wird nur durch den Hub des Regelventils bestimmt.

Acvatix PICV

Quelle: Masud Wasay - Siemens AG Building Technologies Division

Dynamische Ventile (PICVs) sichern den Ausgleich des Systemdrucks bei allen Lastzuständen und sorgen so dafür, dass sich eventuelle Schwankungen nicht auf die Raumtemperatur auswirken. Zudem bietet voller Hub bei jeder Voreinstellung präzisere Regelgenauigkeit. Durch optimale Rücklauftemperaturen für alle Betriebszustände erreichen die Kälte- und Wärmeerzeuger einen hohen Wirkungsgrad. Auch die Planung, Installation und Inbetriebnahme werden mit dynamischen Ventilen vereinfacht und beschleunigt. Bei der Systemplanung mit Ventilen, die Druckschwankungen selbstständig ausgleichen, bestimmt allein der Volumendurchfluss, welches Ventil eingesetzt werden muss. Strangregulierventile oder Abgleichdrosseln sind ebenso wenig notwendig wie komplizierte hydraulische Berechnungen. Weniger Komponenten bedeuten geringeren Installationsauf-wand. Durch den voreinstellbaren Volumendurchfluss und den automatischen hydraulischen Abgleich gelingt die Inbetriebnahme mühelos und schnell. Darüber hinaus ermöglichen dynamische Ventile die flexible Inbetriebnahme in Etappen (z. B. pro Etage).

Vergleich - Geregelte Räume mit KVS-Ventilen und mit PICV

Quelle: Masud Wasay - Siemens AG Building Technologies Division

Die Ventile können in der Heizungs- und Kaltwaserverteilung, in Heiz- und Kaltwassergruppen, Fernwärmestatoionen und Variablen Volumenstromsystemen (VVS) eingesetzt werden. Dort werden sie zur Regelung von Heizkörper, Kühldecken, Wandheizungen, Heizungs-/Kaltwasserzonen und an Heiz-/Kühlregister in Ventilatorkonvektoren und Lüftungs- und Klimageräten eingesetzt.

Acvatix Kombiventile – Hydraulik leicht gemacht - Siemens AG
Ventile und Stellantriebe: Acvatix Hydraulik - Siemens AG
Dynamischer hydraulischer Abgleich in HLK-Anlagen
Masud Wasay - Siemens AG Building Technologies Division

 

Viele Störungen (z. B. Strömungsgeräusche, Ausfall von Anlagenteilen) während des Betriebes einer PWWH lassen sich vermeiden, wenn man sich bei der Auslegung (Berechnung) und bei der ersten Inbetriebnahme ein wenig mehr Zeit nimmt und die Anlage vor der Inbetriebnahme fachgerecht gespült wird.

Versuche (Stresstest) mit VE-Wasser ohne und mit VS (Vollschutz)

Der Hydraulische Abgleich ist seit 1978 in der 1. Heizungsanlagenverordnung - Verordnung über  energiesparende Anforderungen an heizungstechnische Anlagen und Warmwasseranlagen - vorgeschrieben. Außerdem ist der Abgleich in der VOB (Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen) Teil C – ATV DIN 18380, auch schon in der Ausgabe von 1960, (wenn die VOB schriftlich festgelegt wird) festgelegt, und in der DIN EN 14336 (Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der Warmwasser- Heizungsanlagen - 01-2005) und der EnEV (Energie EinsparVerordnung) und seit dem 1. November 2020 in dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) vorgeschrieben, sondern auch Grundvoraussetzung für eine effizient arbeitende außentemperaturgesteuerte Anlage. Natürlich muss diese Leistung auch beauftragt und bezahlt bzw. muss im Angebot mit kalkuliert werden.

Geschichte der Heizungsanlagenverordnung bis zur EnEV *

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