Hydraulischer Abgleich - Einrohrheizung

ein etwas anderes System

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik

Abkürzungen im SHK-Handwerk

Da im Neubaubereich meistens keine Einrohrheizungen mehr geplant und gebaut werden, geht es im Folgendem um den Abgleich bestehender Anlagen. Der Fachmann sagt in den meisten Fällen - Finger weg und in Zweirohranlagen umbauen. Eine Einrohrheizung wird man nach einer Haus- bzw. Wohnungssanierung (Wärmedämmung der Außenwände und Geschossdecken, neue dichtschließende Fenster) nie richtig in den Griff bekommen. Aber ein Abgleich ist aus energetischer Sicht immer sinnvoll.
Außerdem ist der Abgleich nicht nur nach der VOB (Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen) Teil C – ATV DIN 18380, der DIN EN 14336 (Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der Warmwasser-Heizungsanlagen - 01-2005) und der EnEV (EnergieEinsparVerordnung) vorgeschrieben, sondern auch Grundvoraussetzung für eine effizient arbeitende außentemperaturgesteuerte Anlage. Natürlich muss diese Leistung auch beauftragt und bezahlt werden.
Ob ein hydraulischer Abgleich in einer Bestandsanlage (aber auch in Neubauten) überhaupt notwendig ist, kann man selber auch erst einmal bei verschieden Außentemperaturen testen.
(In Neubauten sollte man bedenken, dass durch die Baufeuchte ein höherer Wärmebedarf besteht. Hier könnte bzw. sollte man den Test nach 2 bis 3 Jahren noch einmal durchführen)
  • Alle Ventile voll aufdrehen oder die Thermostatköpfe abnehmen > eine längere Zeit heizen (dabei sollte möglichst keine Fremdwärme, wie z. B. Sonneneinstrahlung, viele Personen, E-Geräte, die Einfluss auf die Erwärmung der Räume hat, vorhanden sein) > die Raumtemperaturen prüfen Die Temperaturen sollten möglichst in der Mitte des Raumes in Sitzhöhe gemessen werden.
  • Haben dann die Räume die gewünschte Temperatur, dann ist das in Ordnung.
  • Wenn die Räume zu warm oder zu kalt sind, dann kann man als nächstes die Systemtemperatur niedriger oder höher einstellen. Nach jeder Änderung, muss wieder längere Zeit geheizt werden. An den Umwälzpumpen sollte nichts verstellt werden.
  • Wenn durch diese Maßnahme nichts erreicht wird, dann muss der Abgleich neu bzw. erstmals durchgeführt werden.
Natürlich kann man auch gleich eine Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 erstellen, die Heizflächen überprüfen bzw. berechnen und anhand einer Rohrnetzberechnung die Einstellwerte einstellen :>))

Bei einigen Fördermaßnahmen ist der Abgleich zwingend vorgeschrieben und muss entsprechend von einem Fachbetrieb mit entsprechenden Vordrucken bescheinigt werden.

Bei der Einrohrheizung werden die einzelnen Heizkörper über eine Ringleitung miteinander verbunden. Ringleitungen, welche sich lediglich auf eine Wohneinheit oder auf ein Geschoss beschränken, werden als waagerechte Einrohrheizungen bezeichnet. Hierbei können maximal bis zu 7 Heizkörper oder ca. 10 kW Heizleistung an eine Ringleitung angeschlossen werden.
Sollte für eine Wohneinheit eine größere Heizleistung erforderlich sein, ist eine Unterteilung auf mehrere Ringleitungen erforderlich. In Altbauten und in den Plattenbauten der neuen Bundesländer findet man oft noch Ringleitungen über mehrere Geschosse, die als senkrechte Einrohrheizungen bezeichnet werden.
Der Anschluss der Heizkörper an die Ringleitung erfolgt mit Spezialarmaturen für Einrohrheizungen, welche einen bestimmten Prozentsatz des Heizungswassers dem Heizkörper zuführen (ca. 35 %) und den verbleibenden Volumenstrom an dem Heizkörper vorbeiführen. Durch die Vermischung des Heizungswassers aus dem Bypass mit dem abgekühlten Heizkörperwasser wird die Temperatur des Heizungswassers in der Ringleitung in Strömungsrichtung immer kleiner.
Da die Wärmeleistung von Heizkörpern sich ungefähr proportional zur Vorlauftemperatur verhält, ergeben sich in Strömungsrichtung gesehen höhere erforderliche Wärmeleistungen der Heizkörper.
Der Anschluss der Heizkörper kann z.B. mit einem Saugfitting im Heizkörperrücklauf oder mit Lanzen-, Steigrohr- und Dreiwegeventilen realisiert werden. Der Anteil des Heizwassers, der über den Heizkörper abgezweigt wird, richtet sich nach den Angaben des jeweiligen Ventilherstellers und liegt üblicherweise zwischen 35 bis 50 Prozent.
Bei der Einrohranlage bleibt die Strangwassermenge, anders als bei einer Zweirohranlage, gleich. Es handelt sich um ein volumenstromkonstantes System. Wenn bei diesem System das Thermostatventil die Heizwasserzufuhr zum Heizkörper drosselt, so wird mehr Heizwasser durch den Bypass am Heizkörper vorbeigeführt. Dadurch steigt die Vorlauftemperatur zum nächsten Heizkörper und er wird mit mehr Wärme versorgt bzw. überversorgt. Dieser Vorgang setzt sich bis zum letzten Heizkörper des Heizkreises fort. Ebenso wirken sich andere Störungen (z. B. überhöhte Strangvolumenströme) aus, die damit zu ansteigenden Rücklauftemperaturen führen.
Um eine Einrohranlage nachträglich abgleichen zu können, müsste eine neue Rohrnetzberechnung der einzelnen Kreise durchgeführt werden (die notwendigen Berechnungsprogramme werden von den einzelnen Armaturenherstellern zur Verfügung gestellt), um die Ringvolumenströme einigermaßen genau zu ermitteln. Mit manuell einstellbaren Strangregulierventilen oder Volumenstromregler können die Volumenströme konstant gehalten werden.
Da sich in der Praxis der Einsatz von manuell einstellbaren Ventilen auf Grund der aufwendigen Berechnungen und komplizierter Messungen der Volumenströme als zu aufwendig erwiesen hat, ist der Einsatz von Volumenstromreglern der einfachere Weg. Ein weiterer Vorteil dieser Ventile ist, dass sich die einzelnen Kreise nicht gegenseitig beeinflussen können bzw. automatisch ausgeglichen werden.
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Der Massenstrom wird für die Auslegung der Heizflächen, für die Rohrnetzberechnung und den hydraulischen Abgleich der Anlage benötigt. Ausgehend von der berechneten Heizlast (DIN EN 12831) des jeweiligen Raumes bzw. der Heizfläche wird der Massenstrom des Heizmediums berechnet. Vor der Berechnung muss die Temperaturdifferenz zwischen dem Vor- und Rücklauf festgelegt werden. Der Massenstrom transportiert die benötigte Energie zu der jeweiligen Heizfläche.
Die Formel des Wärmestroms


QPunkt = Wärmestrom in Wh/h entspricht Heizlast
mPunkt = Massenstrom in kg/h
cp = spez. Wärmekapazität für Wasser (1,163 Wh / kg K)
delta theta = Temperaturdifferenz von (ThetaV - ThetaR) in K

wird umgestellt und ergibt den Massenstrom:

 
Je größer die Temperaturdifferenz
desto kleiner der Massenstrom.
 

Diese Lehrmittel werden z. B. im Unterricht an den Beruflichen Schulen des Kreises Nordfriesland in Husum und in den überbetrieblichen Unterweisungen der Kreishandwerkerschaft Husum eingesetzt. An diesen Schulungsständen des VIS - Variables Installations System wird nicht nur gezeigt wie der Aufbau der verschiedenen Systeme ist, sondern durch ein Simulationsprogramm - AndiWIN.net (z. B. "Hydraulischer Abgleich") ist es möglich, das Betriebsverhalten  von Pumpen- und Heizungssystemen an virtuellen Versuchsaufbauten zu untersuchen. Bei den Arbeiten an diesen Wänden zeigen die Schüler besonders viel Interesse, weil sie die Versuchsaufbauten selber erstellen und die Versuche über den PC aufnehmen und auswerten können. Damit diese Lehrmittel auch richtig eingesetzt werden können, haben sich die Lehrkräfte der Schule vor Ort an den Schulungsständen fortgebildet.
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VIS - Variables Installations System
AndiWIN.net - Mess- und Präsentationsprogramm
AndiLAB Modulplatten - Elektronikgrundlagen / Schaltungstechnik
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Meinungen/Anregungen/Kritik
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