Ausgewogene Verhältnisse im Heizungsnetz
Mit besonderen Thermostatventilen lässt sich leicht ein hydraulischer Abgleich durchführen – es sind nur wenige Einstellungen notwendig
Mit dem hydraulischen Abgleich wird die Heizungsanlage so eingestellt, dass das System aus Rohren, Pumpen und Ventilen dem zirkulierenden Wasser den korrekten, aber dabei möglichst geringsten Widerstand entgegensetzt. Im Ergebnis steht eine optimale und gleichmäßige Wärmeverteilung im gesamten Gebäude. Bild: VDZ
Das Heizkörper-Thermostatventil „VS“ von Honeywell ist stufenlos voreinstellbar. Es begrenzt den Differenzdruck und damit den Volumenstrom. Bild: Honeywell
Die Thermostat-Ventilunterteile „Eclipse“ mit automatischer Durchflussregelung von IMI Hydronic Engineering stellen sicher, dass die maximale Durchflussmenge jederzeit unabhängig vom Differenzdruck eingehalten wird. Bild: IMI Hydronic Engineering
Das Heizkörper-Thermostatventil für den automatischen hydraulischen Abgleich heißt bei Oventrop „QV“. Einmal eingestellt, begrenzt es Differenzdruck und Volumenstrom. Bild: Oventrop
„Dynamic Valve“ von Danfoss eignet sich für Systeme mit einer Pumpenförderhöhe von bis zu 6 m (60 kPa) und stellt sicher, dass am Thermostatventil der eingestellte Differenzdruck und damit Volumenstrom nicht überschritten wird. Bild: Danfoss
Gleichmäßig warme Heizkörper, dazu ein schnelles und gleichmäßiges Aufheizen der einzelnen Wohnbereiche, keine störenden Fließ- oder Gluckergeräusche: Die Vorteile einer hydraulisch abgeglichenen Heizungsanlage sind hinlänglich bekannt. Trotzdem sind nur ca. 10% aller Heizungen überhaupt abgeglichen und arbeiten somit unter optimalen Bedingungen. Wie lässt sich das erklären?
Mit dem hydraulischen Abgleich wird die Heizungsanlage so eingestellt, dass das System aus Rohren, Pumpen und Ventilen dem zirkulierenden Wasser den korrekten, aber dabei möglichst geringsten Widerstand entgegensetzt. So wird eine optimale und gleichmäßige Wärmeverteilung im gesamten Gebäude erreicht. Der Energieverbrauch zum Heizen sinkt, gleichzeitig reduziert sich der Stromverbrauch.
Es werden alle Komponenten der Heizungsanlage – vom Heizkessel über die Heizungspumpe bis zum Ventil im Raum – richtig dimensioniert und auf den Energiebedarf des Hauses abgestimmt. An den Thermostatventilen wird durch Voreinstellung die Durchflussmenge des Heizwassers an den erforderlichen Bedarf des Raumes angepasst. Das Ergebnis: In der Heizung ist stets die richtige Wassermenge zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Die Wärme wird gleichmäßig und effizient im Haus verteilt.
Hydraulischer Abgleich für Bestandsanlagen
Die Optimierung vorhandener Anlagen zielt darauf ab, Überangebote von Wärmeenergie zu vermeiden und Heizflächen die richtige Wärmeleistung, d.h. die richtigen Volumenströme, zuzuführen. Dazu ist es notwendig, die Vorlauftemperatur den tatsächlichen Gegebenheiten anzupassen sowie einen hydraulischen Abgleich durchzuführen. Voraussetzung für das optimale Einstellen der Heizungsanlage sind voreinstellbare Thermostatventile.
Bei Bestandsanlagen fehlen oft Grundlagendaten des Gebäudes und der Heizungsanlage. Deshalb wird gerne die Unkenntnis über das Rohrleitungssystem (Länge, Dimensionen, Widerstände etc.) als das größte Hemmnis angeführt, das einen hydraulischen Abgleich verhindert. Doch mit einem vereinfachten Verfahren und neuen Ventiluntersätzen lässt sich diese Hürde überwinden. Dabei ist die raumweise Heizlastberechnung sogar noch relativ einfach möglich. Dazu lässt sich mit verschiedenen Methoden die Raumheizlast mit einer zu 80%igen Genauigkeit berechnen.
Häufig sind Heizungspumpen überdimensioniert oder zu hoch eingestellt und verbrauchen dadurch unnötig Strom. Nach der Optimierung der Heizung kann die Heizungspumpe meist auf einer niedrigeren Stufe laufen. Am deutlichsten werden die Stromkosten allerdings reduziert, wenn die alte Umwälzpumpe gegen eine kleinere, elektronisch geregelte Hocheffizienzpumpe ausgetauscht wird.
Funktion von voreinstellbaren Thermostatventilen
Sie sorgen an jedem einzelnen Heizkörper dafür, dass genau die Menge Wasser fließt, die benötigt wird. Sind keine voreinstellbaren Thermostatventile vorhanden, müssen sie nachgerüstet werden. Möglich ist ein hydraulischer Abgleich zwar auch mit oft bereits vorhandenen Rücklaufverschraubungen. Allerdings ist er mit voreinstellbaren Thermostatventilen besser und genauer durchzuführen.
Vier Hersteller in Deutschland bieten Thermostatventile an, die den hydraulischen Abgleich automatisch durchführen: Oventrop, IMI Hydronic Engineering, Danfoss, Honeywell. Dazu reicht es aus, dass sie auf den maximal benötigten Durchfluss eingestellt werden.
Oventrop
Oventrop hat das Thermostatventil-Programm um die Baureihen „AV 9“ für den manuellen hydraulischen Abgleich und „QV“ für den automatischen hydraulischen Abgleich ergänzt. Die Ventile der Baureihe „AV 9“ besitzen stufenlos einstellbare Ventileinsätze für ein genaues Anpassen der Volumenströme. Diese ergeben sich aufgrund der berechneten Heizlast. Dabei müssen Vorlauf- und Rücklauftemperatur sowie anstehende Differenzdrücke berücksichtigt werden. Zum exakten Einstellen ist eine Skalierung mit 17 Teilstrichen vorhanden.
Die Thermostatventile der Baureihe „QV“ haben einen automatischen Durchflussregler und eine Einstellskala. Der Sollwert ist zwischen 10 und 170 l/h in 17 Teilschritten wählbar. Für den hydraulischen Abgleich kann somit der ermittelte maximal erforderliche Durchfluss direkt am Ventil eingestellt werden. Berechnungen von Voreinstellwerten entfallen. Der integrierte Regler sorgt dafür, dass der Differenzdruck konstant und unabhängig von Druckschwankungen in der Heizungsanlage bleibt.
IMI Hydronic Engineering
Thermostat-Ventilunterteile mit automatischer Durchflussregelung hat auch IMI Hydronic Engineering im Programm. Die Thermostatventilunterteile „Eclipse“ sind für den Einsatz in Zweirohr-Pumpenwarmwasser-Heizungsanlagen mit einer Betriebstemperatur von bis zu 120°C ausgelegt. Das Ventil stellt sicher, dass die maximale Durchflussmenge jederzeit – auch im Teillastbetrieb – unabhängig vom Differenzdruck eingehalten wird. Die genaue Kenntnis der Leitungsführung sowie komplexe Berechnungen zur Ermittlung der Ventileinstellposition – etwa die Rohrnetzberechnung – sind nicht notwendig. Die stufenlose Einstellung erfolgt dabei durch das Drehen einer Ziffernkappe direkt am Ventiloberteil. Das Produkt ist für einen Durchflussbereich zwischen 10 l/h (Einstellwert 1) und 150 l/h (Einstellwert 15) ausgelegt.
Danfoss
Von Danfoss heißt das Thermostatventil mit integriertem Differenzdruckregler „Dynamic Valve“. Es zielt auf das Hauptproblem von Zweirohranlagen mit unbekannter Hydraulik ab: Man kennt den am Thermostat anstehenden Differenzdruck nicht. Dadurch treten Druckschwankungen im System auf, die häufig die Hauptursachen für störende Fließgeräusche und eine ungleichmäßige Wärmeverteilung sind. Mit „Dynamic Valve“ wird der maximale Durchflusswert voreingestellt, sodass jeder Heizkörper seine berechnete Wassermenge erhält.
„Dynamic Valve“ eignet sich für Systeme mit einer Pumpenförderhöhe von bis zu 6 m (60 kPa). Das Ventil ist in den Modellen DN 10 und DN 15 erhältlich, jeweils als Durchgangs- oder Eckmodell. Der Durchflussbereich liegt bei 15 bis 110 l/h.
Honeywell
Voreinstellbare Heizkörper-Thermostatventile des Typs „VS“ von Honeywell werden in den Vorlauf von Heizkörpern oder Wärmeübertragern mit mittleren Wassermengen (20-130 kg/h) eingebaut. Ergänzt mit einem Thermostatregler wird die Raumtemperatur durch Regulierung des Wasserzuflusses in den Heizkörper (oder Wärmeübertrager) kontrolliert. Die Wassermenge ist durch einen stufenlos voreinstellbaren Ventilkegel begrenzt. Somit wird eine Überversorgung pumpennaher Heizflächen verhindert. Das Heizkörper-Thermostatventil „VS“ lässt sich über 8 stufenlose Bereiche einstellen.
Fazit
Voreinstellbare Thermostatventile mit integriertem hydraulischen Abgleich positionieren sich als eine gute Möglichkeit, den Heizkörpern genau die Wassermenge zukommen zu lassen, die sie benötigen.
