Hydraulischer und thermischer Abgleich

in Trinkwarmwasserzirkulationssystemen

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Grundsätzlich ist in verzweigten Zirkulationssystemen ein hydraulischer Abgleich und somit auch ein thermischer Abgleich der einzelnen Stränge untereinander vorzusehen. Die meisten Zirkulationsleitungen in zentralen Trinkwassererwärmungsanlagen, vor allen Dingen kleine Anlagen, sind hydraulisch und thermisch nicht abgeglichen. Der Grund liegt wohl darin, dass der Sinn der Abgleiche nicht bekannt ist.
Nach DIN 1988-300 und DVGW-Arbeitsblatt W 553 "Bemessung von Zirkulationssystemen in zentralen Trinkwassererwärmungsanlagen" sollen bei der Bemessung der Rohrnennweiten für Zirkulationsleitungen Fließgeschwindigkeiten zwischen 0,2 und 0,5 m/s angenommen werden. Diese Geschwindigkeiten reichen in jedem Fall für einen optimalen Wasserwechsel und den Ausgleich der in den Rohrleitungen entstehenden Wärmeverluste aus. Es ist technisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll, größere Wassermengen als erforderlich umzuwälzen. Eine Begrenzung der Fließgeschwindigkeit auf die oben genannten Werte trägt gleichzeitig zur Vermeidung von Erosionkorrosion bei.
Lediglich in Ausnahmefällen kann eine maximale Fließgeschwindigkeit von 1,0 m/s in pumpennahen Zirkulationsleitungen notwendig sein (DVGW-Arbeitsblatt W 553). In bereits bestehenden Anlagen, in denen Umwälzpumpen mit zu großer Förderhöhe eingesetzt wurden und ein Pumpenaustausch nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen möglich ist, kann der Zirkulationsvolumenstrom durch Einbau geeigneter Regulierventile nachträglich verringert werden.
Grundsätzlich ist in verzweigten Zirkulationssystemen ein hydraulischer Abgleich und somit auch ein thermischer Abgleich der einzelnen Stränge untereinander vorzusehen. Auch hierzu werden Strangregulierventile verwendet. Die Berechnung der Zirkulation nach W 553 und zum hydraulischen Abgleich (Anlagenkennlinie) bilden die Grundlage für die Auswahl einer geeigneten Zirkulationspumpe (Pumpenkennlinie), weshalb hierauf in keinem Fall verzichtet werden kann!

Hydraulischer Abgleich
Wasser sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstandes. Je nach der Länge und dem Durchmesser der Rohre sowie der Anzahl der Einzelwiderstände (Bögen, T-Stücke, Armaturen) ist der Druckverlust in den einzelnen Warmwassersträngen unterschiedlich. Zur weit entfernten Zapfstelle im Dachgeschoss fließt das Wasser also nicht so »gerne«, wie zur Zapfstelle im Erdgeschoss direkt über dem Trinkwasserspeicher. Der Zirkulationsstrang zum Dachgeschoss wird also nicht so gut durchströmt, es besteht die Gefahr der Bildung von Biofilmen, der Lebensgrundlage für Legionellen und andere Krankheitserreger. Beim korrekten hydraulischen Abgleich werden die Differenzdrücke der einzelnen Warmwasserstränge ermittelt und durch »einstellbare Hindernisse« im Leitungsnetz ausgeglichen. Dort, wo zu viel Wasser fließt, wird durch ein Regelventil (z. B. Aquastrom T plus) in der Zirkulationsleitung der Wasserdurchfluss über die Voreinstellung gebremst. So kann der Druckverlust für alle Stränge gleich eingestellt werden.

Thermischer Abgleich
Grundsätzlich ist in verzweigten Zirkulationssystemen ein hydraulischer Abgleich und somit auch ein thermischer Abgleich der einzelnen Stränge untereinander vorzusehen. Die meisten Zirkulationsleitungen in zentralen Trinkwassererwärmungsanlagen, vor allen Dingen kleine Anlagen, sind hydraulisch und thermisch nicht abgeglichen. Um in der gesamten Warmwasserinstallation den geforderten maximalen Termperaturabfall am Eintritt der Zirkulationsleitung in den Warmwasserwärmer sicherzustellen, sollte ein eingebautes Regelventil (z. B. Aquastrom T plus) gleichzeitig in den Zirkulationssträngen den Volumenstrom über den Thermostat selbsttätig so eingestellt werden, dass sich auch für den ungünstigsten Strang die notwendige Wassertemperatur 4 K unter der eingestellten Versorgungstemperatur ergibt. Temperatur und Basisvolumenstrom können am Ventil voreingestellt werden.
Auch hierzu werden Strangregulierventile verwendet. Die Berechnung der Zirkulation nach W 553 und zum hydraulischen Abgleich (Anlagenkennlinie) bilden die Grundlage für die Auswahl einer geeigneten Zirkulationspumpe (Pumpenkennlinie), weshalb hierauf in keinem Fall verzichtet werden kann.
 
GF Hycleen Balance - hydraulischer Abgleich

Hycleen Balance Ventil
Quelle: Uponor GmbH
Der hydraulische und thermische Abgleich sind die Schlüsselkomponenten für eine funktionierende Warmwasserzirkulation. Das Hycleen Balance Ventil wurde entwickelt, um einen neuen Innovations-Standard in der Kategorie der GF-Zirkulationsventile zu setzen. Modernste elektronische Komponenten, digitale Steuerung und ein intelligenter Regelalgorithmus gewährleisten einen kontinuierlich optimierten hydraulischen Abgleich sowie eine automatische Dokumentation. So werden Aufgaben wie die gleichmäßige Temperaturverteilung im Gebäude, die Vermeidung längerer Stagnationsperioden und die Sicherstellung einer Temperatur von ≥55 °C automatisch durchgeführt und dokumentiert.
Mit der App können das Hycleen Balance Ventil und der hydraulische und thermische Abgleich per Smartphone oder Tablet konfiguriert werden.
Das Smartphone/Tablet wird über Bluetooth mit dem Hycleen Balance Ventil verbunden und die Inbetriebnahme wird Schritt für Schritt erklärt, um den Prozess zu vereinfachen. Alle notwendigen Einstellungen für hygienisches Wasser, mehr Komfort für die Bewohner und Energieeinsparungen sind mit wenigen Klicks erledigt. Der Nutzer kann auch die Temperaturkurven direkt in der App einsehen, bis zu 1 Jahr Datenhistorie herunterladen und die Informationen des Hycleen Balance Ventils einsehen.
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Produkteigenschaften von GF Hycleen Balance

Bedienung über Smartphone App
• Inbetriebnahme Assistent
• Temperaturverläufe visualisieren
• Protokolle herunterladen
Direkte Integration
• in Gebäudeleitsysteme (Modbus-RTU Schnittstelle)
• Temperaturwerte & Alarme integrieren
• Parameter einstellen
• Übernahme Ventilsteuerung
Zustands-Signal
• Optische Information zur Zieltemperatur
• Signalisation bei Abweichung oder Fehlern
• LED Farb-Signalisation
Manuelle Bedienung
• Manuelles Öffnen und Schliessen mit Imbusschlüssel
Temperatursensor
• Sorgt für eine stetige und präzise Temperaturüberwachung
Interaktionstaste
• Aktivierung Bluetooth für 30 Minuten
• Deaktivierung Bluetooth
• Zurücksetzen auf Werkseinstellungen (Factory Reset / Reboot)
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Zusätzlich kann eine Trinkwarmwasser-Zirkulationspumpe (z. B. Wilo-Star-Z 15 TT) zur automatischen thermischen Desinfektion (Legionellenschaltung [periodische Desinfektion]) beitragen. Ihr eingebauter Thermostat erfasst die Wassertemperatur vor Eintritt in den Trinkwassererwärmer und reguliert die Durchflussmenge so, dass der vorgeschriebene Temperaturbereich eingehalten wird. Außerdem unterstützt sie zusammen mit dem Regelventil die automatische thermische Desinfektion, indem sie sich automatisch einem eventuell höheren Volumenstrom anpasst. Bei der thermischen Desinfektion wird in der Nacht die Wassertemperatur unabhängig von den an Ventilen und Zirkulationspumpe eingestellten Sollwerten kurzfristig für mindestens 3 Minuten (max. 2 Stunden) im gesamten System auf 70 °C angehoben, um alle Legionellen abzutöten. Die Pumpe wird über Zeit- oder Temperatursteuerung ein- und ausgeschaltet.
Leider reicht dieser Vorgang (Legionellenschaltung [periodische Desinfektion]) nicht aus, weil Stichleitungen und Armaturen nicht durchströmt werden.
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Die Errichtung einer Trinkwasserinstallation und wesentliche Veränderungen an diesen dürfen nur von Installationsbetrieben durchgeführt werden, die in das Installateurverzeichnis eines WVU eingetragen sind.
Zirkulations-Regulierventil
1 Temperatureinstellung - 2 Zirkulations-Reguliermodul - 3 Pressanschluss - 4 Ventilgehäuse aus Rotguss - 5 Aufnahme für Thermometer oder Temperaturfühler - 6 Desinfektions-Regulierventil
Quelle: Viega GmbH & Co. KG
Das Zirkulations-Regulierventil (ZRV) gewährleistet in Warmwasser-Zirkulationsleitungen eine konstante Temperatur. Der Volumenstrom wird in Abhängigkeit von der Temperatur der Zirkulations-Steigleitung durch das selbsttätiges Öffnen und Schließen reguliert. Außerdem wird die kontrollierte Thermische Desinfektion mit 70 °C bis 75 °C in allen Steigleitungen gesteuert.
Wenn die Temperatur über den eingestellten Wert steigt, schließt der Ventilkegel des Zirkulations-Reguliermoduls 2 und reduziert damit den Zirkulationsfluss. Sinkt die Temperatur wieder unter den eingestellten Wert, öffnet der Ventilkegel das Ventil und gibt den Durchfluss in der Zirkulationsleitung frei.
Das ZRV ist sowohl in parallel geführten als auch in innenliegenden Zirkulationsleitungen einsetzbar.


Easytop-Zirkulations-Regulierventil (neue Ausführung)
Easytop-Zirkulations-Regulierventil
auch für die TW-Zirkulation gibt es Effizienzpumpen
DVGW-Arbeitsblatt W 551
”Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums in Neuanlagen”
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das neue Videoportal von HaustechnikDialog mit vielen interessanten Informationen und Anleitungen aus der Haustechnik
Videos aus der SHK-Branche
SHK-Lexikon
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Hinweis! Schutzrechtsverletzung: Falls Sie meinen, dass von meiner Website aus Ihre Schutzrechte verletzt werden, bitte ich Sie, zur Vermeidung eines unnötigen Rechtsstreites, mich umgehend bereits im Vorfeld zu kontaktieren, damit zügig Abhilfe geschaffen werden kann. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis: Das zeitaufwändigere Einschalten eines Anwaltes zur Erstellung einer für den Diensteanbieter kostenpflichtigen Abmahnung entspricht nicht dessen wirklichen oder mutmaßlichen Willen. Die Kostennote einer anwaltlichen Abmahnung ohne vorhergehende Kontaktaufnahme mit mir wird daher im Sinne der Schadensminderungspflicht als unbegründet zurückgewiesen.

 

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