Heizungsinstallation

Viega liefert auf diese Anforderungen abgestimmte Installationssysteme und eine praxisbezogene Anwendungstechnik für die Anbindung der Heizkörper oder Flächenheizsysteme an den Wärmeerzeuger. Wärmegedämmte PE-Xc-Rohre bieten Planungssicherheit, dazu passende, montagefreundliche Kreuzungs-T-Stücke erleichtern dem Heizungsinstallateur den fachgerechten Einbau in die Bodenkonstruktion.

Für das Erreichen der größtmöglichen Wirtschaftlichkeit im Anlagenbetrieb
und zur Vermeidung von Betriebsgeräuschen ist ein fachgerecht durchgeführter
Hydraulischer Abgleich von Heizkörpern, Fußbodenheizung und Strängen unabdingbar. Dies gilt besonders für Wärmeerzeuger mit Brennwerttechnik,
weil hier eine geregelte Rücklauftemperatur entscheidenden Einfluss auf den Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung hat. Die Vorgehensweise ist in DIN EN 14 336 beschrieben, nach der auch die Abnahme der Heizungsanlage erfolgen sollte.

Abbildung oben: Funktionsprinzip der Zentralheizung. 

Bessere Baustoffe und Anlagentechnik haben dazu geführt, dass seit 1978
der Spezifischen Wärmebedarf [W/m2] ständig abnimmt. Dennoch ist das Energie-Einsparpotenzial bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Große Reserven liegen in der korrekten Auswahl und Kombination der Anlagenkomponenten. Nur ein in sich funktionierendes System kann effizient und wirtschaftlich betrieben werden, auch, um den steigenden Energiekosten entgegenzuwirken.

Zwischen Primärenergie und Nutzung (Übergabe) liegen große Energie-Einsparpotenziale, die bereits bei der Planung entdeckt und ausgenutzt
werden müssen. Hat beispielsweise ein Wärmeerzeuger in der Übergangszeit
des Jahres eine relativ zu hohe Leistung gegenüber dem tatsächlichen
Bedarf, ist eine Speicherung sinnvoll. Längere Brennerlaufzeiten reduzieren
Energieverluste, weil häufiges Herunter- und Hochfahren von Anlagen weitaus
mehr Energie benötigt als der Betrieb von Umwälzpumpen.

Abbildung oben: Das Diagramm zeigt den spezifischen Wärmebedarf. Das Einsparpotenzial ist dabei noch lange nicht ausgeschöpft.  

Bei der Planung von Heizungsanlagen ist die Auswahl geeigneter Umwälzpumpen für einen ökonomischen und technisch einwandfreien Betrieb bestimmend.

Pumpenauslegungen erfolgen auf Basis der Heizlast- und Rohrnetzberechnungen.
Aus Sicht der Technik sind elektronisch geregelte Umwälzpumpen zu bevorzugen,
weil sie energiesparend die Leistung dem tatsächlichen Bedarf der Heizungsanlage anpassen und darüber hinaus alle gesetzlichen Anforderungen erfüllen. Bei Belastungsänderungen ermitteln sie sensorisch die aktuell benötigten Förderhöhen / Volumenströme und passen die Drehzahl nach einem Soll- / Ist-Wert-Vergleich stufenlos an.

Ungeregelte Pumpen arbeiten ständig mit maximalem Förderstrom, obwohl der nur ca. 2 – 6 % der Betriebszeit wirklich benötigt wird – störende Strömungsgeräusche, hoher Verschleiß der Bauteile und eine schlechte Energiebilanz sind die Folge
Neuberechnungen von Altanlagen – ggf. mit Pumpenaustausch – können zu signifikant verbesserten Energiebilanzen führen. 

Pumpen-Förderleistungen können wie folgt ermittelt werden

- Ableitung aus der Spezifischen Heizlast, wenn die Werte für die beheizbare Nutzfläche nicht überschritten werden.
- Auslegung durch die überschlägige Ermittlung der Volumenströme. Letztere hat den Vorteil, dass gleichzeitig die Voreinstellungen der Thermostatventile abgeleitet werden können.

Abbildung oben: Anlagenschema. 

Vorgehensweise zur Auswahl des Pumpensystems

- Volumenstrom aus der DIN-Heizlast oder gemäß dem Spezifischen Wärmebedarf
ermitteln.
- Pumpen gemäß der errechneten Heizlast oder der ermittelten Volumenströme
auswählen – elektronisch geregelte Pumpen einsetzen.
- Regelungsart Δp-c wählen, wenn der Rohrleitungswiderstand kleiner ist
als der Widerstand der Regelarmaturen.
- Regelungsart Δp-v wählen, wenn der Widerstand der Regelarmaturen
kleiner ist als der Rohrleitungswiderstand.

Bei dieser Regelungsart wird bei Nennlast auch dann das letzte Thermostatventil mit ausreichendem Druck versorgt, wenn alle anderen geschlossen sind – Energieeinsparung, Reduzierung der Geräuschentwicklung.

- Pumpenlogik in der Heizkesselregelung aktivieren,
z. B.: Außentemperatur > 18 °C = Pumpe ausschalten.
- Steilheit und Parallelität der Heizkennlinie prüfen, um zu hohe Vorlauftemperaturen
auszuschließen – bei Brennwerttechnik zu hohe Rücklauftemperaturen.
- Automatischen Temperaturabsenkbetrieb der Pumpe aktivieren.

Abbildung oben: Pumpendiagramm. 

Voreingestellte Thermostatventile oder Rücklaufverschraubungen begrenzen den Volumenstrom des Heizkörpers auf den erforderlichen Wärmebedarf des zu beheizenden Wohnraums.

Laut Energieeinsparverordnung sind diese Einstellungen eine wesentliche Voraussetzung für die Durchführung eines fachgerechten Hydraulischen Abgleichs und können nicht durch den Einsatz einer geregelten Pumpe ersetzt werden.
Es kommt vielmehr auf das Gesamtsystem an, das nur dann wirtschaftlich
und effizient betrieben werden kann, wenn es im Gleichgewicht ist. Der Hydraulische Abgleich sorgt dabei entscheidend für eine funktionierende Wärmeverteilung.

Diese Festlegungen gelten in gleicher Weise für Einfamilienhäuser und für Großanlagen mit ausgedehnten Wärmeverteilnetzen, deshalb sind sie in den Regelwerken, Verordnungen und auch in der VOB Teil C zwingend vorgeschrieben.

Die Folgen eines unterlassenen oder falsch durchgeführten Hydraulischen Abgleichs können sein

- Ungleichmäßige Erwärmung der Räume
- Geräuschentwicklung durch überdimensionierte Pumpen
- Verschlechterung des Wirkungsgrades durch Anhebung der Rücklauftemperatur
(Brennwertnutzung)
- Erhöhte Betriebskosten

Heizkörperleistung und Volumenstrom

Ein nicht fachgerecht ausgeführter Hydraulischer Abgleich führt meist zur
Unterversorgung einzelner Rohrleitungsabschnitte und nicht zur Überhitzung
einzelner Räume.
Heizleistung und Volumenstrom korrelieren – ein Anstieg des Volumenstromes
an der Übergabestelle um 10 % bringt ca. 2 % mehr Heizleistung.
Umgekehrt aber bewirkt eine Verringerung des Volumenstroms um 50 %
eine Reduzierung der Heizleistung auf 83 % – z. B. automatischer Temperaturabsenkbetrieb.
Die Differenz zwischen der Sensor-Temperatur bei Nennvolumenstrom und
beim Öffnungspunkt des Thermostatventils wird als Auslegungsregeldifferenz
bezeichnet. Es sollten grundsätzlich nur Thermostatventile mit einer
Regeldifferenz von maximal 1 K eingesetzt werden. 

DIN 18 380 / 2012 VOB Teil C, Zitat:
»Der Auftragnehmer hat die Anlagenteile so einzustellen, dass die
geplanten Funktionen und Leistungen erbracht und die gesetzlichen
Bestimmungen erfüllt werden. Der Hydraulische Abgleich ist mit den
rechnerisch ermittelten Einstellwerten so vorzunehmen, dass bei
Bestimmungsgemäßem Betrieb, also z. B. auch nach Raumtemperaturabsenkung
oder Betriebspausen der Heizungsanlage, alle Wärmeverbraucher
entsprechend ihrem Wärmebedarf mit Heizungswasser
versorgt werden.« 

Hinweise für die Durchführung des Hydraulischen Abgleichs
- Der Auslegungsdifferenzdruck für das Thermostatventil sollte 50 – 100 hPa (mbar) betragen – bereits ab 150 hPa (mbar) können, je nach Ventiltyp, Fließgeräusche entstehen.
- Voreinstellbare Thermostatventile bzw. Rücklaufverschraubungen zur Volumenstrombegrenzung und zur Anpassung des Wärmebedarfs an
den Raum verwenden.
- Überströmventile beim nachträglichen Einbau einer geregelten Pumpe demontieren, wenn keine Mindestumlaufwassermenge benötigt wird.
- Bei Pumpenförderhöhen > 2 m den Differenzdruck in den Heizkreisen auf
150 – 200 hPa (mbar) begrenzen. Schwerkraftbremsen auf der Pumpendruckseite montieren.
- Schmutzfänger sollten mit Absperrventilen versehen werden, damit eine regelmäßige Reinigung möglich ist.

Abbildung oben: Abgleich mit Regulierventil 

Druckhaltung

Fehlerhafte Druckhaltung und unzureichendes Entlüften führen zu Unterdruck
und Lufteintrag ins System und können die Funktion der Entlüftungseinrichtungen
beeinträchtigen.

Funktionsstörungen und Korrosionsprozesse der Anlage können vermieden
werden, wenn bei Planung und Ausführung folgende Punkte berücksichtigt werden
- Membran-Druckausdehnungsgefäß (MAG) nach DIN EN 12 828 bemessen.
- MAG auf Pumpenansaugseite installieren.
- MAG mit Absperr- und Entleerungsventil ausstatten.
- Vordruck prüfen = statische Anlagenhöhe + 200 hPa (mbar)
- Fülldruck 300 hPa (mbar) über dem Vordruck des MAG einstellen (kalte
Anlage).
- Druckhaltung im Rahmen der jährlichen Wartung überprüfen – Vermeidung
von Lufteintrag in das System.

Abbildung oben: Abgleich mit Differenzdruckregler 

In dieser Spalte finden Sie spezifische Anforderungen tabellarisch aufgelistet:  

Zur Vermeidung von Korrosion und Verkalkung in Heizungsanlagen ist die
Kontrolle der Beschaffenheit des Heizungs- und Ergänzungswassers von
großer Wichtigkeit. Die Anforderungen bezüglich pH-Wert, Wasserhärte
und Sauerstoffgehalt definiert VDI 2035 (Auszug s. Tab. 4 – 3). Werden die
Tabellenwerte überschritten sind geeignete Maßnahmen (Demineralisierung,
pH-Wert-Einstellung) durchzuführen. Es ist angeraten bereits in der
Planungsphase die geltenden Regelwerke zu sichten und eine Wasseranalyse
beim Wasserversorgungsunternehmen (WVU) anzufordern.

Abbildung oben: Druckhaltung