So: das wird lang;) Thermischer Abgleich Ziel: - Herausfinden der minimalen Rücklauftemperatur und damit Senkung der Systemtemperaturen - Volumenstromoptimierung anhand realer Heizlast - bezogen auf Heizkörper! (FBH profitiert aber ähnlich) Mögliche Methodik: Es gibt bestimmt tausende Wege, um den therm. Abgleich durchzuführen. Daher hat diese Beschreibung auch keinen Anspruch an allgemeine und alleinige Gültigkeit. Absicherung 0) Ist-Werte der HK-Ventile notieren Vorbereitung 1) alle Thermostate auf 5 und dort (für immer) lassen 2) Heizkurve runter (min. -3 K) und weiter Absenken, bis nur noch 1 Raum die gewünschte Soll-Temperatur hat 3) Infrarotthermometer schnappen und HK-Rücklauf messen (bei blanken Metallrohren vorher etwas Malerkrepp draufkleben) à Das ist dann die gewünschte Rücklauftemperatur bzw. die notwendige Übertemperatur (Differenz RT zu RL) Bsp.: Thermometer zeigt 30 °C bei einer RT von bspw. 20°C. Also beträgt die notwendige Übertemperatur 10 K Dabei ist es egal, ob es wirklich 30°C oder 20°C sind. Für den therm. Abgleich ist nur wichtig, dass die Messmethodik gleichbleibt und damit der Messfehler konstant ist. Dabei ist die notwendige Übertemperatur von HK-Modell zu HK-Modell unterschiedlich. Also nicht der Typ (21, 22, 33, etc.) sondern das tatsächliche Modell (Kermi xyz, Buderus qwert, etc.) Zeigt das Thermometer hingegen zu Beginn der Messung bspw. 36°C an, ist davon auszugehen, dass man unnötig hohe Gesamtsystemtemperaturen fährt. 3.1) Alternativ ließe sich die notwendige Übertemperatur auch über den Schnittpunkt zweier Graphen berechnen. Ein Graph wäre die Abkühlfunktion des Heizkörpers ohne Durchfluss auf die gewünschte RT: Ln-Fkt. mit asymptotischer Annäherung. Und der andere Graph wäre die notwendige Heizleistung (die muss bekannt sein). Der Schnittpunkt sagt dann also, wieviel Zeit ich dem Wasser zur Abkühlung geben kann (Abkühlfunktion), in Abhängigkeit zur maximalen Zeit die es im Heizkörper sein kann, ehe ich neues "nachschütten" muss (Heizleistung). Da sich jedoch die Heizart eines HK mit sinkender VL-Temp. ändert (und damit recht viele Parameter des Abkühlvorangs), ist dieses Vorgehen mit einem Fehler behaftet und nur als Richtwert zu verstehen. Im Gegenzug kann ich es aber auch für das ganze Haus bilanzieren: Also gesamte, gemessene Heizlast und so tun, als ob diese nur über einen Heizkörper bereitgestellt werden würde. 4) Heizkurve wieder anheben, bis alle Räume wieder angenehm sind (nutzt Haus als Wärmepuffer und verschafft etwas Zeit, wenn man es so zwischendurch machen muss, es ist ja bereits durch Schritt 3) kühler geworden) Abgleich 5) Heizkurve absenken und warten (Stunden) 6) Voreinstellbare HK-Ventile an allen Heizkörpern so weit aufdrehen / zudrehen, bis RL-Temperatur = notwendige Übertemperatur an jedem Heizkörper erreicht ist; Die voreinstellbaren Ventile (wenn möglich) nur zwischen 1,5 bzw. > 20% des Regelbereichs (bspw. 1,5 von 7) und 100% – danach lieber die Zulaufhähne an der Heizkörperarmatur. Bsp.: - Thermometer an HK 1 zeigt 33 °C - SOLL-RT = 22 °C - SOLL_RL = 22 °C + 10 K = 32 °C - HK-Ventil so weit zudrehen, bis RL = 32°C 7) Warten (Stunden): erneut RL messen; Wenn alle Räume einen zu hohen RL haben, erneut die Heizkurve senken. Wenn einzelne Räume einen zu geringen RL haben, Heizkörperventil ein kleines Stück öffnen 8 ) Schritt 5 bis 7 wiederholen…das dauert!...Wenn gar nichts mehr geht-->zurück auf "0" Optimierung 9) Wenn am Ende alle HK eingedrosselt sind bzw. kein HK-Ventil auf der maximalen Durchflussmenge eingestellt ist, alle Ventile ein kleines Stück (gleichmäßig) wieder öffnen und Heizkurve erneut nach unten Oder (anstatt Heizkurve) 9.1) Heizkreispumpenleistung reduzieren; Sollte dauerhaft bei < 90 % Leistung laufen 10) sweet-spot finden zwischen Heizkurve, Pumpenleistung und Behaglichkeit 11) Sparen;) 12) Alternative: Wenn Monitoringdaten vorhanden sind, braucht man nur die realisierte Spreizung zu nehmen (IST: 39 °C VL und 34 °C RL) und versucht diese auf einem niedrigeren Niveau zu reproduzieren (Heizkurve parallel nach unten) (SOLL: 35 °C VL und 30 °C RL): Beginn ab 5). Erst wenn eine einfache "Verschiebung" in einzelnen Räumen zur Unbehaglichkeit führt, wird an den Ventilen rumgedreht. Hintergrund: Im Unterschied zum „normalen“ hydraulischen Abgleich wird beim thermischen Abgleich einerseits das Bestandsrohrnetz mitbetrachtet und andererseits auch die individuelle Raumnutzung, sowie die tatsächlichen inneren Wärmegewinne (kochen, Sonneneinstrahlung). Daher dauert es auch deutlich länger, bis man das gewünschte Ergebnis hat. Der klassische hydraulische Abgleich (wenn nach Tabelle durchgeführt) betrachtet ausschließlich den einzelnen Heizkörper und tut so, als ob dieser alleine angeschlossen wäre. Für einen vollwertigen hydraulischen Abgleich müssten die Differenzdrück der Heizkörperanschlussleitungen an jedem HK mit gemessen werden. Denn nur wenn an jedem Heizkörper auch der gleiche Differenzdruck anliegt, kann ich auch nach derselben Tabelle (also für jeden HK die gleiche Tabelle) die Voreinstellungen vornehmen. Das wird aber eher niemals der Fall sein, gerade in Bestandsbauten wo sich der Rohrquerschnitt oder die Rohrrauigkeit bereits geändert haben kann bzw. auf jeden Fall geändert haben wird. Damit ergibt sich automatisch an jedem HK ein anderer Differenzdruck zwischen Vor- und Rücklaufleitung, womit sich die notwendige Voreinstellung für den benötigten Durchfluss ändert - ich brauch für jeden HK ne andere Tabelle. Zugleich berücksichtigt der thermische Abgleich evtl. zu klein dimensionierte HK besser, da der Durchfluss bei diesen höher sein muss, um die notwendige Rücklauftemperatur (= RT) zu gewährleisten. Der hydraulische Abgleich sorgt sich hingegen ausschließlich um die theoretische Heizleistungsabgabe bei höheren Systemtemperaturen aufgrund angenommener Spreizungen (> 10K). Und genau diese hohen Spreizungen gilt es beim thermischen Abgleich zu vermeiden - weil nicht notwendig. Die Heizkörper werden daher bei geringen Heizlasten (AT ca. 10°C) eher wie eine Flächenheizung gefahren (geringe Spreizung, hoher Volumenstrom) und wärmen somit eher über den Strahlungsanteil. Zusätzlicher Vorteil ist eine geringere Luftbewegung und damit eine geringere notwendige Lufttemperatur für eine gleichbleibende Behaglichkeit – die ist das eigentliche Ziel und ist abhängig von Lufttemperatur, Luftbewegung, Oberflächentemperaturen bzw. die Homogenität derselben. (Bildquelle: Buderus Planungsunterlage HK S. 55) Der Vorteil einer angestrebten geringen Spreizung ist nun u.a., dass die Luftbewegung stets geringer ausfallen wird (weniger Konvektion) womit die Behaglichkeit schon bei 21,4 °C und nicht erst bei 21,8°C beginnt (Beispielwerte). Damit reduzieren sich auch die Wärmeverluste durch die Wände (Bei Dach eher konvektiver Verlust, daher unabhängiger von der Raumtemperatur - außer es ist richtig dicht; dann auch Dach) und die notwendige Heizwärmemenge sinkt. Zusätzlich sinken aufgrund der geringeren Heizsystemtemperatur die Rohrleitungsverluste und bei der WP steigt der COP. Brennwertgeräte profitieren immerhin noch direkt von niedrigen Rücklauftemperaturen (Kondensationswärme), bei noch älteren Kesseln sind’s „nur“ noch die vermiedenen Rohrverluste. Je höher die Heizleistung liegt, desto höher wird auch die notwendige Spreizung, da es nicht mehr möglich sein wird, das ganze über den Volumenstrom zu kompensieren. Allerdings ergibt nun die Spreizung direkt ein „mehr“ an Heizleistung, um die RT zu halten! Somit fällt die notwendige Spreizung auch deutlich niedriger aus und die Thermostate stehen daher auch auf 5. Ein Stop & Go ist nicht mehr anzustreben (z.B. Thermostat auf 3), da es für die Behaglichkeit zu lange dauern würde, wenn jedes Mal der HK "auskühlt" und wieder erneut "aufgeheizt" werden müsste. Heizkörper ist an = „boah, mir ist warm“; Heizkörper geht aus = „schon frisch“ obwohl sich die RT gar nicht geändert hat. Das haben FBH automatisch, bzw. HK voraus; Bei Heizkörpern muss man da schon ein wenig rumprobieren. Es gilt dabei, dass die Raumtemperatur von der Rücklauftemperatur bestimmt wird, wohingegen die Vorlauftemperatur Einfluss auf die Art der Wärmeabgabe (Strahlung/Konvektion) hat, sowie die erreichbare Heizleistung beschränkt. Die Vorlauftemperatur hat somit nur einen indirekten Einfluss und ist daher auch nicht wirklich geeignet, als direkte Stellgröße die Raumtemperatur zu beeinflussen. Aus der VL ergibt sich die Rücklauftemperatur und diese bestimmt die Raumtemperatur. Dazu zwei Beispiele (Heiztemperatur sollen zwei Messwerte sein): a) RL = 20°C, VL=60°C --> maximale Raumtemperatur < 20°C Zugegebenermaßen ist dabei der Volumenstrom sehr gering, verdeutlicht jedoch das zuvor gesagte. (bei 1.000 W: 21,6 L/h = hohe Verweilzeit im Heizkörper, geringe spezifische Heizleistung, da „selten“ Wasser nachströmt; ergibt sich zwar eine hohe geleistete Arbeit, jedoch in absolut unbrauchbarer Zeitdauerà Leistung ist Arbeit / Zeit). Zugleich ist die Behaglichkeit noch geringer, da die 60°C Vorlauf eine starke Konvektive Wärmeabgabe verursachen und somit die Luftbewegung höher ist. b) RL = 30 °C, VL= 32°C --> maximale Raumtemperatur < 30 °C Bei 1.000 W ergibt sich notwendiger (sehr hoher) Volumenstrom von 431 L/h Damit zeigt sich jedoch, dass die VL-Temperatur nur indirekt die RT bestimmt. Genug für heute; Wenn noch Fragen sind: sehr gerne und viel Spaß P.S.: das Ergebnis wird eine sehr flache Heizkurve sein mit hoher Verschiebung. Bei uns sieht sie so aus: und es scheint sich abzuzeichnen, dass ich sie noch auf eine Neigung von 0,3 bei +11 K ändern werde. Dazu noch eine Anmerkung: bei uns hängt der Außenfühler etwas zu geschützt, womit er stets >2 K zu hohe Werte liefert. D.h. bei tatsächlichen 0°C bekomme ich keine 38°C VL, sondern 37,2°C (2°C). Und je kälter es wird, desto größer wird die Abweichung.
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