Die optimale Lösung sind Regelgeräte, die erstens unabhängig von den Druckverhältnissen arbeiten und zweitens den Volumenstrom in allen Betriebszuständen auf dem entsprechenden Wert konstant halten. Auf diese Weise kann eine präzise Temperaturregelung in den Räumen sichergestellt werden und in den Anlagen kommt es nicht zu Lastverschiebungen, da jeder Verbraucher nur den Volumenstrom erhält, den er benötigt. Das spart zusätzlich Energie, weil Nutzer bei Unter- oder Überversorgung nicht manuell in die Regelung eingreifen müssen. Dies alles kann als „dynamischer hydraulischer Abgleich“ bezeichnet werden.
Dynamische Regelventile
Dynamische Regelventile, auch PICVs (Pressure Independent Control Valves) genannt, erfüllen alle vorab beschriebenen Aufgaben. Der Durchfluss wird stufenlos und ohne Hubreduzierung über eine Voreinstellung auf den maximalen Volumenstrom begrenzt (Bild 3, Nr. 4). Dieser Voreinstellwert entspricht dem Auslegungsvolumenstrom bei Nennlast. Dadurch kommt es bei voll geöffnetem Ventil nicht zur Überversorgung im entsprechenden Anlagenteil. Jeder Verbraucher erhält nur noch die Wassermenge, die er benötigt, sodass ungleiche Lastverteilungen ausgeschlossen sind.
Ein interner Differenzdruckregler (Bild 3, Nr. 1) gleicht die Druckschwankungen im Leitungssystem aus. Damit steht immer ein konstanter Differenzdruck über dem eigentlichen Regelventil an (Bild 3, Nr. 2). Der interne Differenzdruckregler arbeitet über den kompletten Hubbereich des Regelventils. Der Volumenstrom wird dadurch auch in den Zwischenstellungen auf den entsprechenden Durchfluss konstant gehalten. Dies garantiert in den Zonen aufgrund der Abhängigkeit von Volumenstrom und Druckverlust auch im Teillastbetrieb sehr hohe Regelgenauigkeit trotz steigender Drücke. Dieser Komfort ist durch stabile Temperaturen in den Regelzonen spürbar und ein Nachregeln über manuelle Sollwertanpassung durch den Nutzer wird vermieden.
Reduzierung benötigter Regelorgane
Durch die dynamischen Regelventile können bis zu drei Regelorgane ersetzt werden. Dazu gehören Strangregulierventile (Bild 4, Nr. 3), die den Volumenstrom auf den maximalen Durchfluss begrenzen. Diese verlieren ihre Funktion, sobald sie sich im Teillastbetrieb befinden, da es sich hier um statische Drosseln handelt, die entsprechend eines festen Differenzdrucks eingestellt werden. Im Teillastfall verändern sich die Druckverhältnisse und der benötigte Anlagenvolumenstrom sinkt.
Auch vorgeschaltete Differenzdruckregler (Bild 4, Nr. 2), die für stabile Druckverhältnisse in den nachgeschalteten Kreisen sorgen und gegen Druckschwankungen im System arbeiten, lassen sich ersetzen. Mit diesen werden gute Regeleigenschaften für die statischen Regelventile erzielt, da sich die Abhängigkeit von Volumenstrom zum Druckverlust nur in diesem Bereich auf die Regelgenauigkeit auswirkt.
Und zu guter Letzt können ebenfalls die statischen Regelventile mit elektrischen Stellantrieben (Bild 4, Nr. 1) zur Temperaturregelung gegen dynamische Regelventile mit entsprechendem Antrieb (Bild 4, Nr. 4) ausgetauscht werden.
Einfache Auswahl und Einstellung
Zu den Vorteilen von dynamischen Regelventilen gehört des Weiteren, dass es nicht mehr notwendig ist, eine zeitaufwändige und komplizierte Rohrnetzberechnung durchzuführen. Die dynamischen Regelventile werden einfach anhand des zu regelnden Volumenstroms bestimmt. Entspricht dieser Volumenstrom dem einstellbaren Bereich des Ventils, kann es eingesetzt werden. Die Einstellung erfolgt unkompliziert über die vorhandene Drossel. Auch damit lassen sich Zeitaufwand und Kosten im Vergleich zur herkömmlichen Inbetriebnahme statischer Abgleich- und Regelventile reduzieren.
Dynamische Regelventile (Bild 3) gibt es mittlerweile in allen gängigen Größen, vom Kleinventil DN 10 am Heizkörper oder Heizkreisverteiler bis hin zu Flanschausführungen in DN 300 für große Volumenstrombereiche.
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