Energieeffizienz durch hydraulischen Abgleich und Anlagen-optimierung

Der hydraulische Abgleich schafft es nun doch in die Köpfe der Anwender. Doch wie verhält es sich mit dem hydraulischen Abgleich unter Bestandsbedingungen? Einregulieren und gleichzeitiges Messen an jedem Heizkörper ist einfach und eröffnet neue Wege der Anlagen-Optimierung.

Der Ansatzpunkt ist relativ einfach. Um ein Thermostatventil auf die für den Heizkörper notwendige Wassermenge einzustellen wird der Druckverlust über dem Thermostatventil benötigt. Wie erhält man jedoch diesen Wert, wenn das Rohrnetz nicht nachvollziehbar ist? Nur zu oft sind Bestandsunterlagen nicht mehr vorhanden oder bilden ein Rohrnetz ab, das so nicht gebaut wurde und häufig gibt es keine Möglichkeit, unter Putz verlegte Rohrnetze nachzuvollziehen.

Welche Daten bietet eine Bestandsanlage?

Offensichtliche Leistungsdaten, die in einem bestehenden Netz nachvollzogen werden können, sind die Vorlauftemperatur des Kessels und die gewünschten Raumtemperaturen. Die Größen der eingebauten Heizkörper können über Bestandspläne oder Begehung der Anlage ermittelt werden, die zugehörigen Leistungsdaten bei den Heizkörperherstellern abgefragt oder der Standardliteratur entnommen werden. Auch Wärmemessdiensten liegen diese Angaben vor. Bei der Heizlast wird es möglicherweise schwieriger. Oft sind diese Berechnungen nicht mehr vorhanden bzw. haben sich aufgrund von Dämmmaßnahmen geändert. Hier ist der Eigentümer gefordert, die Heizlast über die Raumgröße mit geschätzten Bedarfszahlen zu ermitteln.

Ermittlung der Wassermengen pro Heizkörper

Mit den vorliegenden Angaben kann man über verschiedene Verfahren zu den notwendigen Wassermengen gelangen. Eine sehr einfache, aber genaue Methode bietet Ihr Heizungs- und Sanitärinstallateur. Mit Hilfe der vorgenannten Daten, also Vorlauftemperatur der Anlage, Heizkörperleistung, Heizlast und Raumtemperatur wird unter Berücksichtigung der Über-/Unterdimensionierung der eingebauten Heizkörper die notwendige Wassermenge pro Heizkörper ermittelt.

Optimierung

Doch Ihr Heizungs- und Sanitärinstallateur kann noch mehr. Er ermittelt darüber hinaus die Einzelspreizung der Heizkörper und die Gesamtspreizung aller Heizkörper zusammen. Mit dieser Angabe kann bestimmt werden, in wieweit das Potential des Kessels (z. B. Brennwerttechnik) genutzt wird. Man kann sehen, wie sich durch die Änderung der Vorlauftemperatur die Gesamtspreizung, die Einzelspreizung der Heizkörper und der Gesamtvolumenstrom der Anlage verschieben. Mit diesen Angaben können Bestandsanlagen optimal und vor allem energieeffizient gestaltet werden.

Einstellung der Wassermenge am Thermostatventil

Wie gelingt es jetzt, diese ermittelten Wassermengen am Heizkörper einzustellen ohne den Druckverlust über dem Ventil zu kennen und trotzdem zu gewährleisten, dass alle Parameter der Optimierung greifen? Gefragt ist eine Technologie, die das einfach, schnell und sicher ermöglicht. Diese Aufgabe löst das mess- und einstellbare Thermostatventil. Mit einer eingebauten, fest kalibrierten Messblende wird direkt im Ventil der Durchfluss über ein Messgerät in Liter pro Stunde angezeigt (Genauigkeit: ca. 5% bezogen auf den angezeigten Wert). Die Wassermenge kann ohne Umrechnung direkt angepasst werden. Das patentierte Ventil wird in gängigen Dimensionen und Bauformen angeboten und entspricht in den Abmessungen der gültigen EN 215. Dies ermöglicht einen unproblematischen Austausch der Ventile ohne Änderung der Rohrleitungen. Ein mess- und einstellbarer Hahnblock für Ventilheizkörper wird ebenfalls angeboten.

Der Abgleich mit Hilfe der Ventilautorität

Der Abgleich kann nach Einbau der Ventile und Inbetriebnahme der Anlage erfolgen. Vorhandene Einstellorgane wie Strangregulierventile und Rücklaufverschraubungen werden auf größtmöglichen Durchfluss eingestellt. Damit wird erreicht, dass nur die Druckverluste im Netz vorhanden sind, die tatsächlich benötigt werden. Anschließend wird beim günstigsten Heizkörper mit der Einregulierung begonnen und Schritt für Schritt bis zum ungünstigsten Verbraucher einreguliert. In der Regel kann der Gesamtvolumenstrom in der Heizungsanlage erheblich reduziert werden, wodurch der Druckverlust in den Ventilleitungen und Strängen massiv fällt. Es kommt zu einer sehr hohen Ventilautorität. Das bedeutet, dass sich die Druckverluste der Thermostatventile bei der Einregulierung kaum noch gegenseitig beeinflussen. Aus diesem Grund ist in den meisten Fällen nur ein einziger Messgang mit anschließender stichprobenartiger Kontrollmessung nötig, um alle Heizkörper auf die gewünschten Mengen einzustellen. Zusätzliche Strangarmaturen entfallen in den meisten Fällen.

Einmessen und Hocheffizienzpumpen

Hocheffizienzpumpen kommen diesem Verfahren sehr entgegen. Man kann sogar davon ausgehen, dass die Möglichkeiten der Hocheffizienzpumpen mit dieser Einregulierungsmethode erst richtig ausgeschöpft werden können, da sich diese Pumpen stets an dem ungünstigsten Verbraucher orientieren. In einem 2006 fertiggestellen Tower gelang es, mit nur einer geregelten Pumpe mit Frequenzumformer und Druckaufnehmer an dem ungünstigsten Strang neunzehn Stockwerke mit jeweils achtzig Unterflurkonvektoren nur über die Thermostatventile einzuregulieren und zu versorgen – auch ohne Strangregulierung.

Erfolgreicher Einsatz seit vielen Jahren

Seit Ende der 90er wird das mess- und einstellbare Thermostatventil hauptsächlich in Anlagen eingesetzt, bei denen bereits alle gängigen Methoden des hydraulischen Abgleich fehlgeschlagen sind: bei der Sanierung von Induktions- und Lüftungsgeräten, und bei der Sanierung von Heizkörpern in großen Kasernen und öffentlichen Gebäuden. Da das Thermostatventil als erstes Kleinventil messen und regeln in einem Ventil möglich machte, war es auch das erste Kühldeckenventil im Markt.

Effiziente Sanierung

Die steigenden Energiekosten der letzten Jahre machen das mess- und einstellbare Thermostatventil aktueller als je zuvor. Gerade bei der Sanierung von Heizungsanlagen ist es erfolgreich im Einsatz. In Gebäuden waren trotz eingebauter, einstellbarer Thermostatventile und einer aufwendigen Einregulierung über mehrere Wochen hinweg die Spreizungen der Anlage nicht in der geforderten Höhe möglich. Die Versorger berechneten entsprechen höhere Bezugskosten für die Heizenergie. Nach dem Austausch von den mess- und einstellbaren  Thermostatventilen gelang es die gewünschte Rücklauftemperatur zu erreichen.

Sicherheit, Kontrollmöglichkeit und Energieeffizienz

Die messbaren Thermostatventilunterteile ermöglicht den Abgleich und die Optimierung von bestehenden und neuen Heizungs- und Kälteanlagen durch einfaches Messen. Diese Technologie ermöglicht dabei ein überdurchschnittlich hohes Maß an Energieeinsparung und Betriebssicherheit, bei gleichzeitig geringen Investitionskosten. Eine nachträgliche Kontrolle des Abgleiches ist jederzeit möglich.