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Durchfluss-
und Mischregelung |
Zur Durchflussregelung
(mengenvariabel) und zur Mischregelung (mengenkonstant) gibt es jeweils
zwei hydraulische Grundschaltungen.
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gewählte Stellglied (Durchgangsventil
oder Drei-Wegemischer) und die Anordnung der Pumpe
entscheidet, ob es sich um eine Misch- oder Mengenregelung in
Bezug auf den Heizkreis handelt.
Eine typische
Mengenregelung (Durchflussregelung) arbeitet
mit dem Öffnen oder Schließen des Durchgangsventils
und dabei ändert sich im gesamten Kreislauf der Volumenstrom.
Anstelle eines Durchgangsventils kann ein Verteilventil (Drei-Wegeventil)
oder ein Mischventil verwendet werdenen.
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Volumenstrom
wird verändert bei konstanter Temperatur
> mengenvariabler Betrieb
> Durchflussregelung |
Bei der Durchflussregelung (mengenvariable Kreise)
sind dies: |
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Drosselschaltung |
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Wird das Ventil verstellt,
beeinflusst dies den Volumenstrom sowohl im Wärmeerzeuger-
wie im Heizkreis. Überall ergeben sich starke Schwankungen
der Druckverhältnisse.
Eigenschaften:
• tiefe Rücklauftemperatur im Teillastbetrieb
• variabler Volumenstrom in der ganzen Anlage
• beim Anfahren zeitliche Verzögerung der Eintrittstemperatur
in den Wärmeverbraucher (Totzeit - je nach Länge und
Abkühlung der Rohre)
• bei geschlossenem Ventil kann die Pumpe überhitzen
(Einsatz drehzahlgeregelter Pumpen)
Einsatz:
• Lufterwärmer ohne Einfriergefahr
• Luftkühler mit Entfeuchtung
• Fernheizungsanschluss (direkt oder mit Wärmeübertrager)
• Speicherladung und Speicherentladung
• Anlagen mit Kondensationskessel |
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Umlenkschaltung |
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Der heiße Wärmeerzeugervorlauf
wird je nach Ventilstellung zwischen Heizkreis und Bypass verteilt.
Die Leistung im Wärmeverbraucher wird über den Durchfluss
gesteuert. Der Temperaturabfall am Wärmeverbraucher steigt
mit sinkendem Durchfluss.
Bei geschlossenem Ventil erreicht
der Kesselrücklauf annähernd die Temperatur des Kesselvorlaufs.
Eigenschaften:
• variabler Durchfluss im Verbraucherkreis
• konstanter Durchfluss und Druck im Wärmeerzeugerkreis
(vorteilhaft bei Anlagen mit mehreren Gruppen)
• mittlere bis hohe Temperatur im Wärmeerzeugerrücklauf
• beim Anfahren Vorlauftemperatur vom Wärmeerzeuger
mit wenig Verzögerung am Heizkreis (sofern das Stellglied
genügend nahe beim Verbraucher ist)
Einsatz:
• Luftkühler mit Entfeuchtung
• Lufterwärmer ohne Einfriergefahr
• Wärmerückgewinnungssysteme
• Trinkwasserwassererwärmung
• nicht geeignet für Anlagen mit Fernwärmeversorgung
(hohe Rücklauftemperatur) |
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Bei
der Mengen- oder Drosselschaltung wird nur eine Pumpe benötigt,
auch wenn mehrere Stellglieder vorhanden sind. Aber schon bei
kleinen Verstellungen eines Stellgliedes werden die Strömungsverhältnisse
im gesamten Rohrnetz beeinflusst. Es müssen alle übrigen
Stellglieder neu eingestellt werden. Da sich aber Mit dem Volumenstrom
ändert sich auch die Strömungsgeschwindigkeit und
das Zeitverhalten, dadurch ist keine optimale Betriebsweise
der Regeleinrichtung möglich. |
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| Direktschaltung |
Bei dieser Schaltung ist im Heizkreis kein Regelventil
eingebaut. Es erfolgt also keine Leistungsanpassung - die Energieabgabe
erfolgt ungeregelt. Die Schaltung wird in der Trinkwassererwärmung
eingesetzt. Die Ladepumpe wird über einen Thermostaten ein-
und ausgeschaltet.
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Eine Mischregelung
kann mit einer niedrigen Systemtemperatur gefahren werden und
dadurch sind die Wärmeverluste gering. Die Strömungsgeschwindigkeit
und die Wärmeabgabe im Heizkreis verändern sich nicht.
Das wirkt sich positiv auf die Regelungstechnik aus.
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| Bei der Mischregelung
(mengenkonstante Kreise) sind dies: |
Temperatur wird
verändert bei konstantem Volumenstrom
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Beimischschaltung |
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Ein Dreiweg-Stellglied
unterteilt die ganze Schaltung in Primär- oder Wärmeerzeugerkreis
und Sekundär- oder Heizkreiskreis. Heißes Wärmeerzeugerwasser
und abgekühltes Heizkreis-Rücklaufwasser werden gemischt,
um die gewünschte Vorlauftemperatur in den Heizkreis zu steuern
und damit dessen Leistung zu bestimmen.
Eigenschaften
• tiefe Rücklauftemperatur bei kleiner Last
• variabler Volumenstrom im Wärmeerzeugerkreis
• konstanter Volumenstrom mit variabler Temperatur im Heizkreiskreis
• gleichmässige Temperaturverteilung über dem
Wärmeverbraucher
• geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern
Die Schaltung ist nicht geeignet für Anlagen mit Distanzen
über 20 m zwischen Bypass und Regel-Fühler: Die lange
Transportzeit (Totzeit) erschwert die Regelaufgabe wesentlich.
Einsatz:
• Regelung von Heizkörper-Heizungen
• Lufterwärmer mit Einfriergefahr
• Anlagen mit Niedertemperatur-Wärmeerzeugern oder
Wärmepumpen |
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Beimischschaltung mit fester Vormischung |
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Ein Dreiweg-Stellglied
unterteilt auch hier die ganze Schaltung in Primär- oder
Wärmeerzeugerkreis und Sekundär- oder Heizkreiskreis.
Zusätzlich
wird durch die feste Vormischung immer ein bestimmter Anteil
abgekühltes Rücklaufwasser dem Vorlauf beigemischt.
Dies ist dann sinnvoll, wenn die gewünschte Vorlauftemperatur
zum Heizkreis im Auslegezustand um einiges tiefer liegt, als
die vom
Wärmeerzeuger angelieferte Vorlauftemperatur. So wird erreicht,
dass das Dreiweg-Stellglied über den gesamten Stellbereich
(zu ... voll offen) arbeitet.
Eigenschaften:
• tiefe Rücklauftemperatur bei kleiner Last
• variabler Volumenstrom im Wärmeerzeugerkreis
• konstanter Volumenstrom mit variabler Temperatur im
Heizkreiskreis
Die Schaltung ist nicht geeignet für Anlagen mit Distanzen
über 20 m zwischen Bypass und Regel-Fühler: Die lange
Transportzeit (Totzeit) erschwert die Regelaufgabe wesentlich.
Einsatz:
• Verbraucherkreise, mit tieferer Vorlauftemperatur als
der Wärmeerzeugervorlauf
• Regelung von Fussbodenheizungen und Heizkörper-Heizungen,
Anlagen mit Niedertemperatur-Wärmeerzeugern oder -Wärmepumpen |
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Bei der Einspritzschaltung
ist die Wasserumlaufmenge im Gegensatz zur Mengen- und Drosselschaltung
im Wärmeerzeuger- und Heizkreis immer konstant. Dazu wird
für jeden Kreis eine Pumpen benötigt. Bei dieser Schaltung
steht ständig heißes Wasser an, dadurch gibt es keine
Totzeiten. |
Einspritzschaltung mit Dreiwegventil
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Die Pumpe unten
sorgt für den Druck im Wärmeerzeugerkreis, inklusive
dem Druckabfall über dem Stellglied. Die Pumpe oben sorgt
für den Druck im Heizkreis.
Die Wärmeerzeugerpumpe
spritzt je nach Stellung des Dreiwegventils mehr oder weniger
heißes Vorlaufwasser in den Heizkreis ein. Dieses wird
mit abgekühltem Heizkreis-Rücklaufwasser gemischt,
welches von der Heizkreispumpe über den Bypass angesaugt
wird. Im Heizkreiskreis erhält man einen konstanten Volumenstrom
mit variabler Temperatur.
Eigenschaften:
• konstanter Durchfluss, sowohl im Wärmeerzeugerkreis
wie auch im Heizkreis
• relativ hohe Rücklauftemperatur (entspricht bei
Last = 0% dem Wärmeerzeuger-Vorlauf und bei Last = 100%
dem Heizkreis-Rücklauf)
• gleichmässige Temperaturverteilung über dem
Heizkreis
• geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern
Einsatz:
• Radiator- und Fussboden-Heizungen
• Lufterwärmer mit Einfriergefahr
• Luftkühler ohne geregelte Entfeuchtung
• Speicherladung
• nicht geeignet für Anlagen mit Fernwärmeversorung
(hohe Rücklauftemperatur) |
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Einspritzschaltung mit Durchgangsventil
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Durch die Pumpe im Wärmeerzeugerkreis wird – je nach
Stellung des Durchgangsventils (im Kesselvor- oder Rücklauf)
– mehr oder weniger heißes Vorlaufwasser in den
Heizkreis eingespritzt.
Durch diese Schaltung
erhält man im Heizkreis einen konstanten Volumenstrom mit
variabler Temperatur. Im Wärmeerzeugerkreis hingegen ergeben
sich grosse Änderungen von Volumenstrom und Druck, was
bei Anlagen mit mehreren Gruppen berücksichtigt werden
muss.
Eigenschaften:
• relativ tiefe Rücklauftemperatur (kalt > Verbraucher-Rücklauftemperatur
bei 100 % Last)
• gleichmässige Temperaturverteilung über dem
Wärmeverbraucher
• geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern
• bei geschlossenem Ventil kann die Pumpe im Wärmeerzeugerkreis
überhitzen (Einsatz drehzahlgeregelter Pumpen)
Einsatz:
• Wärmespeicher und Wärmepumpen
• Niedertemperatur-Kesselanlagen (Brennwert-Kessel, kondensierende
Kessel)
• direkte Fernheizungsanschlüsse
• nicht geeignet für Luftkühler mit Entfeuchtungsregelung
Hydraulische Grundschaltungen: Einspritzschaltung |
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Beimischer |
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Stranganschlüsse
(Vergleich) |
Quelle:
Laing - ITT Lowara Deutschland GmbH |
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Mit
der Laing-Systemanbindung können
ohne eine neue Steigleitungen und ohne Mischer am
Kessel eine Flächenheizung
(Fußboden-, Wand-, Decken- und Freiflächenheizungen)
realisiert werden. |
Der
Einbau direkt im Wohnbereich garantiert einen höheren
Komfort durch eine individuelle Regelbarkeit jeder
einzelnen Station. Es sind keine aufwändige
Umbaumaßnahmen für eine zweite neue Steigleitung
durch das komplette Gebäude (z.B. bei nachträglichem
Einbau bei einer Renovierung) notwendig. Mit diesen
regelbaren Wohnungsstationen können
vorhandene Stranganschlüsse (Einzelräume,
Etagen- bzw. Wohnungsanschlüsse) in der Altbausanierung
ohne Probleme .... > mehr |
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NE-Fluidverteiler
Um den Installationsaufwand
und gleichzeitig die Anzahl der Umwälzpumpen
zu reduzieren, wurde ein kompakter
Heizungsverteiler mit integrierter Umwälzpumpe
(NE-Fluidverteiler) entwickelt. Er
vereinfacht die Heizungsinstallation, reduziert die Installationskosten
und Stromkosten deutlich.
In der Grundvariante erhielt
der NE-Fluidverteiler im Mai 2015 durch das
Europäische Patentamt die europaweit gültige
Patentierung. > mehr
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VDMA
24199 - 2005 - Regelungstechnische Anforderungen
an die Hydraulik bei Planung und Ausführung von Heizungs-
, Kälte-, Trinkwasser- und Raumlufttechnischen Anlagen |
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| Videos
aus der SHK-Branche |
SHK-Lexikon |
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