Planungsgrundlagen zur Hydraulik von Warmwasserheizungen
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Planungsgrundlagen zur Hydraulik vonWarmwasserheizungen
Grundlagen zur Hydraulik von Warmwasserheizungen
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Einrohrsystem
Einrohrheizungen sind Heizsysteme, bei denen die Heizkörper an einem Rohr hintereinander geschaltet sind und Vor- und Rücklauf des Heizkörpers in der gleichen Verteilleitung angeschlossen sind.
Vorteile:
– Einfache Rohrmontage
– Platzersparnis
– Günstig bei Altbauwohnungen
Nachteile:
– Genaue Berechnung erforderlich
– Heizkörper am Strangende werden größer
Zweirohrsystem
Beim Zweirohrsystem wird jeder Heizkörper mit dem Vorlauf und dem Rücklauf verbunden.
Tichelmann-System
Tichelmann hat als erster ein Rohrnetz gebaut, bei dem an jeder Stelle der Verteilung gleicher Differenzdruck herrscht. Vor- und Rücklauf werden so verlegt, dass die Rohrlängen und die Einzelwiderstände
gleich groß sind. Damit bekommt jeder Strang bzw. Heizkörper denselben Differenzdruck.
Volumenänderung und Druckverteilung im Netz
Einrohrheizung
Zweirohrheizung
Druckverteilung im Rohrleitungsnetz
Hydraulische Weiche
Prinzipieller Aufbau, Funktion und Vorteile
Vorteile:
– Keine Trennung des Wärmeträgermediums
– Hydraulische Entkoppelung bei unterschiedlichen Volumenströmen
– Kesselkreis verfügt immer über eine konstante Durchflussmenge
Systemtrennung
Prinzipieller Aufbau, Funktion und Vorteile
Aufbau:
Zwei mechanisch vollständig getrennte Kammern. Wärmeres Medium der Primärseite überträgt die Wärmeenergie über das Metallgehäuse an das Medium im Sekundärkreislauf.
Die Übertragungsleistung ist abhängig von:
– Wärmeträgermedium
– Temperaturniveau
– Fließgeschwindigkeit
– Übertragungsleistung
Die größte Übertragungsleistung ist nur gegeben, wenn die Fließrichtung primär und sekundär gegenläufig ist.
Vorteil:
Absolute Hydraulische Trennung Medium Kesselkreis und Heizkreis. Wichtig bei Fußbodenheizung mit nicht diffusionsdichten Leitungen, Solaranlagen und Fernheizungsanlagen.
Wichtige Formeln der Heizungstechnik für die Planungs- und Ausführungskontrolle
Grundformel zur Bestimmung der Wärmemenge:
Q = m • c • Δt
Q = Wärmemenge in [kJ]
m = Wassermenge in [Ltr.]
c = spez. Wärmekapazität von Wasser (4,2 [kJ/kg x K])
Δt = Delta t = Temperaturdifferenz in [K] (z.B. VL-RL)
Formel zur Bestimmung des Fördervolumens:
m = Q
c • Δt
Q = Wärmemenge in [kJ]
m = Wassermenge in [Ltr.]
c = spez. Wärmekapazität von Wasser (4,2 [kJ/kg x K])
Δt = Delta t = Temperaturdifferenz in [K] (z.B. VL-RL)
Formel zur Bestimmung der Heizleistung
Qp = Q
s
Qp= Heizleistung in [kW]
Q = Wärmemenge in [kJ]
s = Zeit in Sekunden (im allg. 3600 [sek] oder 1 [h])
Formel zur Bestimmung der Aufheizzeit
s = Q
Qp
‘Qp= Heizleistung in [kW]
Q = Wärmemenge in [kJ]
s = Zeit in Sekunden (im allg. 3600 [sek] oder 1 [h])
Formel zur Berechnung der Mischwassertemperatur
m1 = m2 • ϑ2 – ϑM m2 = m1 • ϑM – ϑ1
ϑM – ϑ ϑ2 – ϑM
ϑm = m1 • ϑ1 + m2 • ϑ2
mM
mM = Mischwassermasse in kg
ϑM = Mischungstemperatur in ºC
m1 = Kaltwassermasse in kg
ϑ1 = Kaltwassertemperatur in ºC
m2 = Warmwassermasse in kg
ϑ2 = Warmwassertemperatur in ºC
Formel zur Berechnung des Ausdehnungsvolumens in Warmwasserheizungen
ΔV = n • VA
ΔV = Ausdehnungsvolumen in Liter
n = Ausdehnungsfaktor
VA = Wasservolumen der Anlage in Liter
Tabelle 1
|
|
Ausdehungsfaktoren n |
|
|
|
für Wasserheizungbei 10°C Fülltemperatur |
|||
|
max. Vorlauftemperaturin°C |
n |
||
|
40 |
0,0075 |
||
|
50 |
0,0117 |
||
|
60 |
0,0167 |
||
|
70 |
0,0224 |
||
|
80 |
0,0286 |
||
|
90 |
0,0355 |
||
|
100 |
0,0431 |
||
|
110 |
0,0511 |
||
|
120 |
0,0599 |
||