Hydraulischer Abgleich - Einrohrheizung

ein etwas anderes System

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

Abkürzungen im SHK-Handwerk

Da es im Neubaubereich 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.

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

Quelle: Handwerk und Technik GmbH
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. 30%) 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. Jetzt könnten mit manuell einstellbaren Strangregulierventilen oder Volumenstromregler die Volumenströme konstant gehalten werden.
Da sich in der Praxis der Einsatz von manuell einstellbaren 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.
 
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Meinungen/Anregungen/Kritik
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Auslegung eines Einrohr-Heizkreises
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VDI 6030 in Verbindung mit DIN EN 12831
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hydraulischer Abgleich - Zweirohrheizung - Kurzfassung
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