Rohrnetzberechnung

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

Abkürzungen im SHK-Handwerk

Bosy-online-ABC

Strangschema Strangschema Strangschema

Im folgenden die alte "Zufußberechnung". Jeder, der eine Rohrnetzberechnung mit irgendeinem Programm durchführt, sollte mindesten 10 "Zufußberechnungen" durchgeführt haben. Wer nur Zahlen anklickt bzw. eingibt und nicht weiß, was diese bedeuten, wird in vielen Fällen Schiffbruch erleiden. Auch hier wird oft am falschen Ende gespart.

Aufgrund des Fortschrittes der Computertechnik sollte man die Berechnung des Rohrnetzes mit einem Berechnungsprogrammes (z.B. ZV-Plan von ConSoft) machen, da es einfacher geht, unnötiges Nachrechnen entfällt und gleichzeitig alle Daten des hydraulischen Abgleiches, Ventilauswahl, Masseauszug und ein Strangschema zum Ausdrucken erstellen kann.

Am bittersten bereuen wir Fehler, die wir am leichtesten vermieden hätten

Anregungen und neue Unterlagen sind erwünscht

Nachdem die Heizlast der Räume und die Heizflächen ausgelegt wurden, wird am Besten in einer isometrischen Handskizze ein Strangschema erstellt. Hier werden der Rohrleitungsverlauf, die Teilstrecken (TS-Nr. und berechnen und eintragen der Massenströme), die Art der Einzelwiderstände - Z (Bauteile, Armaturen und Formstücke) und die Anordnung der Heizkörper (Heizflächen) eingezeichnet.
Bei einer vorläufigen Rohrnetzberechnung werden mit einem angenommenen R-Wert (Rohrreibungswiderstand) die Rohrweiten festgelegt. Dieser liegt je nach der Anlagengröße bzw. -art zwischen 0,5 mbar/m bis 3 mbar/m (50 Pa/m ... 300 Pa/m). Für die Auswahl der notwenigen Förderhöhe der Umwälzpumpe wird die Summe der Rohrreibungswiderstände des ungünstigsten Heizkreises (R * l) und die Einzelwiderstände - Z (1/3 bis 1/2 von R * l) in diesem Kreis benötigt.

Nach der Auswahl der passenden Pumpe wird die entgültige Berechnung (Nachrechnung) durchgeführt. Dabei ist die Ventilautorität des Thermostatventils (40 – 70 % von R * l + Z) zu beachten. Hierbei werden die Einstellwerte der Thermostatventile festgestellt, die für den hydraulischen Abgleich benötigt werden.

 

Arbeitsschritte bei Neuanlagen

1

Bestimmung der Einzelwiderstände (z-Werte) für die Teilstrecken.

Genauen Rohrverlauf überlegen (hilfreich ist eine isometrische Handskizze oder ein Strangschema)

 

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2

Eintragung der Teilstrecken-Werte – Wärmeleistung und Länge für jede TS in die Skizze und in das Formblatt

 

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3

Berechnung der Teilstrecken-Heizwasserströme und eintragen

 

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4

            Festlegung der Rohrnennweiten

 (nach festgelegtem R-Wert oder Geschwindigkeit)

 

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5

Nachberechnung der tatsächlichen Wassergeschwindigkeiten und R-Werte mit den ausgewählten Rohrweiten

 

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6

Berechnung von [R *  l  +  Z] und für jeden Stromkreis addieren

 

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Berechnung und Festlegung des Druckverlustes des Thermostatventils (Ventilautorität beachten [40 – 70%])

 

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Gesamt-Druckverlust Dp des Stromkreise bestimmen

 

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Für die weiteren Stromkreise können die schon berechneten [l * R + Z]-Werte übernommen werden

 

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Bestimmung des zu drosselnden Druckes in Abhängigkeit vom größten Druckverlust für die einzelnen Stromkreise und Eintragen der Voreinstellwerte

 

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Der erforderliche Pumpendruck (Einstellen bei regelbaren Pumpen) ergibt sich aus dem größten Druckverlust  (incl. Thermostat-Ventil) im ungünstigsten Stromkreis und dem Druckverlust anderer Bauteile ( evtl. Mischventil, Filter, Wärmemengenzähler)

 
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Anfertigen einer Montagezeichnung (Grundriss und Strangschema) und Eintragen der für den Monteur wichtigen Angaben (Heizkörpergröße, Anschlussgröße, Voreinstellwert des Thermostatventils, Heizwasserstrom oder Wärmeleistung)

(die Seiten lassen sich durch Anklicken vergrößern)

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Tabelle 1

Tabelle 2

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Rohrnetzberechnung (Word-Datei)

Auszug aus "Zentralheizungs- und Lüftungsbau, Gehlen Verlag

Rohrnetzberechnung (Excel-Tabelle)

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.
 
Der Heizkörperexponent n beschreibt den nicht linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsabgabe und der mittleren Übertemperatur eines Heizkörpers bzw. einer Heizfläche. Hierbei ist die Verschiebung zwischen Strahlung- und Konvektionsanteil der Leistungsabgabe bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen von Bedeutung. Heizflächen mit hohem Strahlungsanteil haben einen niedrigen Heizkörperexponent.
Der Heizkörperexponent n

• bei Fußbodenheizungen n = 1,0 bis 1,05
• bei Plattenheizkörper n = 1,26 bis 1,33
• bei Rohre/Handtuchheizkörper n = 1,20 bis 1,30
• bei Rippenrohr n = 1,25
• bei Radiator n = 1,30
• bei Konvektoren n = 1,25 bis 1,45

Die Anschlussart eines Heizkörpers, ein veränderter Heizmittelstrom, die Bauhöhe und die Reihenzahl bei Plattenheizkörpern verändern den Exponent. Bei den Berechnungen werden diese Faktoren nicht berücksichtigt.

Korrektur der Heizkörperleistung aufgrund der Anschlussart
Quelle: Recknagel

Die normale Anschlussart eines Heizkörpers ist einseitig (Vorlauf oben und Rücklauf unten). Andere Anschlussarten führen zu einer Leistungsänderung bzw. -minderung.

Leistungsminderung durch den Einbau
Heizkörperleistungsumrechner - Rettig Germany GmbH

Zur Dimensionierung einer Umwälzpumpe muss der Volumenstrom V(Punkt) und die Förderhöhe H bekannt sein. > mehr

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.
Übungswand - HA

Strangschema
Die Grundlage für eine Rohrnetz- bzw. Rohrweitenberechnung in der Heizungs- und Sanitärtechnik ist ein Strangschema. Dieses kann in flächenmäßiger oder/und isometrischer Darstellung gezeichnet werden.
In dem Strangschema wird die Leitungsführung vom Wärmeerzeuger bzw. Hausanschluss bis zum letzten Heizkörper/Heizkreis bzw. Entnahmestelle eingezeichnet und alle Bauteile (z. B. Ventile, Mischer, Heizkörper, Entnahmegegenstände) inform von Symbole dargestellt. Danach werden die Leitungungsabschnitte, in denen sich Volumenströme ändern, in Teilstrecken eingeteilt und durchnummeriert.
Das flächenmäßige Strangschema wird/wurde hauptsächlich in der Heizungstechnik angewendet. Bei dieser Darstellung sind immer zwei Zeichnungen notwendig, um alle Teilstrecken und Bauteile sichtbar zu machen. Aus dem Grundriss (Draufsicht) können die Längenmaße und in der aufgeklappten Darstellung die Höhenmaße entnommen werden. Dies setzt eine maßstäbliche Darstellung (in der Regel 1:50) voraus.

Wasser- und Gasinstallationen, und inzwischen auch Heizungs-, Öl-, Solar- und Kühlanlagen aufgrund von CAD-Systemen und geeigneter Berechnungssoftware (z. B. ELROND Heizung, Sanitär, Gas), werden in isometrischer Darstellung ohne Maßstab gezeichnet. In dieser Darstellung ist der tatsächliche Rohrverlauf mit einem Blick ersichtlich.
Luftkanäle und Luftleitungen in der Raumlufttechnik werden immer in isometrischer Darstellung gezeichnet.

ich arbeite dran


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.
Übungswand - HA

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Gewinderohr, mittelschwer DIN 2440 > DIN EN 10255
Gewinderohr, schwer DIN 2441 > DIN EN 10255
Nahtlose Stahlrohre (Siederohr) DIN 2448 > DIN EN 10220
Geschweißte Stahlrohre DIN 2458 > DIN EN 10220
Das MiniCombiVentil (MVC) für Radiatoren, Fan Coils und Kühldecken (25 bis 483 l/h ) erspart einen hydraulischen Abgleich, muß aber genau ausgelegt werden
 
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