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Wärme in Flächenheizungen optimal verteilen

Der hydraulische Abgleich von Heizungsanlagen ist elementarer Bestandteil für einen effizienten Betrieb.

Denn nur ein exakt abgeglichenes System verteilt die Energie in Gebäuden so, dass in den Räumen die gewünschten Temperaturen erzielt werden. Was für Heizkörper gilt, trifft auch auf Flächenheizungen zu. Insbesondere in weit verzweigten, bestehenden Systemen kann die Durchführung der Maßnahme jedoch recht zeitaufwändig ausfallen. Hochwertige Abgleich- und Messventile schaffen hier Abhilfe. Moderne Heizkreisverteiler mit intelligenten Komponenten ermöglichen auf Stockwerkebene zudem eine schnelle und einfache Inbetriebnahme und gewährleisten einen zuverlässigen hydraulischen Abgleich.

Quelle: Gerd Altmann / https://pixabay.com/
Moderne Heizkreisverteiler mit intelligenten Komponenten gewährleisten einen zuverlässigen hydraulischen Abgleich.

Aufgrund der stetig strengeren energetischen Anforderungen an beheizte Gebäude erhöht sich der Bedarf an immer niedrigeren Systemtemperaturen, die durch den Einsatz einer Flächenheizung am effektivsten erfüllt werden können. Daraus ergibt sich der vermehrte Einsatz von Fußbodenheizungen in Neubauten. Flächenheizungen lassen sich optimal mit Wärmeerzeugern wie Wärmepumpen kombinieren. Wasser wählt naturgemäß den Weg des geringsten Widerstandes – das gilt auch für Heizungswasser, das im Rohrsystem eines Gebäudes zirkuliert. Auf dem Weg vom Energieerzeuger zum Verbraucher bilden Rohrlängen und Rohrbögen, Abzweigungen sowie Ventile und Wärmeübertrager Einzelwiderstände, die den Durchfluss hemmen. Im Falle einer Flächenheizung durchströmt das Heizungswasser demnach leichter nahegelegene und kleine Heizkreise mit geringeren Druckverlusten als weiter entfernt angebundene Räume mit großen Fußbodenheizkreisen. Mögliche Folgen: Einzelne Räume erreichen die gewünschten Temperaturen nicht oder die gewünschte Raumtemperatur lässt sich nur schwer einstellen.

Zu den fälschlicherweise häufig ergriffenen Maßnahmen zählen dann die Erhöhung der Umwälzpumpendrehzahl oder das Heraufsetzen der Vorlauftemperatur. Die erhöhte Pumpendrehzahl führt nicht nur zu einem höheren Energieverbrauch, sondern kann auch störende Fließgeräusche in den Wohnräumen verursachen. Spätestens, wenn die genannten Punkte einzeln oder in Kombination auftreten, sollte die Fußbodenheizung hydraulisch abgeglichen werden.

Hydraulischer Abgleich in Bestandsanlagen

Auch bei Bestandsbauten lohnt sich der hydraulische Abgleich in puncto Energie- und Kostenoptimierung. Beim hydraulischen Abgleich im Bestand wird das gesamte Rohrnetz im Haus genau untersucht und so eingestellt, dass in jedem Heizkreis die richtige Wasser- und Wärmemenge ankommt. Dabei gilt es, alle Fließwege des Heizungswassers aufeinander abzustimmen. Zunächst müssen dafür die jeweiligen Nennvolumenströme der Anlage und der einzelnen Leitungsabschnitte bekannt sein. Während bei Neuanlagen die Berechnungsergebnisse der Rohrdimensionierung diese Daten für die Einregulierung liefern, fehlen sie bei bestehenden Anlagen häufig. Deshalb müssen zunächst die Nennvolumenströme anhand der Raumheizlast des Heizsystems ermittelt werden.

Die benötigten Volumenströme lassen sich auf der Basis einer Heizlastberechnung (DIN EN 12831) bestimmen. Der Nennwärmebedarf der einzelnen Räume wird wiederum der genauen Wärmebedarfsberechnung entnommen. Stehen diese Daten nicht zur Verfügung, bieten zahlreiche Hersteller entsprechende Berechnungsformulare zur Ermittlung der vorhandenen Heizflächen an. Die benötigten Volumenströme berechnen sich anhand der Temperaturdifferenz, dem ermittelten spezifischen Wärmebedarf und der spezifischen Wärmekapazität des Trägermediums.

Die Methoden des hydraulischen Abgleichs

Bei der Anlagenoptimierung durch den hydraulischen Abgleich stehen zwei Methoden zur Verfügung: der statische und der dynamische Abgleich. Erstgenannter erfolgt druckabhängig und in erster Linie dort, wo konstante Druckverhältnisse herrschen (z. B. thermische Solaranlagen, Geothermie). Als Basiskomponenten werden hier feste Widerstände wie voreinstellbare Thermos­tatventile oder Strangregulierventile verwendet. Der dynamische Abgleich erfolgt druckunabhängig, eignet sich also überall dort, wo sich die Druckverhältnisse häufig ändern. Als Basiskomponenten dienen hier dynamische Regelventile, die im Strang oder am Verbraucher (Radiator, Fussbodenheizkreisverteiler) verwendet werden.

Fortschrittliche Technik

Insbesondere im Bereich der Flächenheizung bedarf es neben der Hauptverteilung im Keller oder Technikraum, bei der die Hauptvolumenströme im Rahmen des hydraulischen Abgleichs auf die Gebäudeteile verteilt werden, auf Stockwerkebene zusätzlich einer Feinverteilung mittels zuverlässigen Flächenheizungsverteilern. Für diesen Einsatzbereich hat Taconova das zum Patent angemeldete Stellantriebsventil "TacoDrive" entwickelt. Das Ventil ist zur Regulierung des Volumenstroms in Verbindung mit einem Raumthermostat konzipiert und im Rücklauf des Heizkreisverteilers eingebaut. Die innovative Steckverbindung hat nicht nur einen klaren Vorteil bei der Montage, auch die Raumzonenzuordnung lässt sich bei Bedarf schnell korrigieren.

Quelle: Taconova
Das Stellantriebsventil "Tacodrive" kombiniert Verteilerventil und Stellantrieb miteinander. Gleichzeitig entfällt dank innovativer Steckverbindung die Montage eines separaten Stellantriebs.

Darüber hinaus stellt die Zusammenführung von Stellantrieb und Ventil in einer Baugruppe die passende Adaption von Verteilerventil und -antrieb sicher. Auch das häufig auftretende Problem der Schließmaßabstimmung konnte mit der Neuentwicklung verhindert werden. Das Ventil verfügt außerdem über eine direkte Funktionskontrolle: Ein Sichtglas ermöglicht die einfache und schnelle optische Überprüfung der tatsächlichen Ventilstellung und der Funktion des Stellantriebs – ein Vorteil gegenüber separaten Stellantrieben. Im Fall einer Stromunterbrechung lässt sich das Ventil zudem mit der reversiblen "First Open"-Funktion manuell in eine Grundöffnungsstellung bringen, um die angeschlossenen Kreise auch ohne Stromzufuhr befüllen und spülen zu können.

Weiterführende Informationen: https://www.taconova.com/de/

Freitag, 25.10.2019