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VIS - Variables Installations System

Autoren
OldBo
10.03.2017
Besonders in den Berufs- und Meisterschulen, aber auch in den überbetrieblichen Unterweisungen, sollte die Theorie grundsätzlich mit praktischen Übungen an geeigneten Schulungsobjekten gefestigt werden. Die Problemfelder in der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik sind vielfältig und können nur in die Praxis umgesetzt werden, wenn die Fachkräfte auch die Hintergründe bestimmter Techniken verstanden haben.
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Grundausstattung-Sanitär
 Grundausstattung-Sanitär
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Besonders in den Berufs- und Meisterschulen, aber auch in den überbetrieblichen Unterweisungen, sollte die Theorie grundsätzlich mit praktischen Übungen an geeigneten Schulungsobjekten gefestigt werden. Die Problemfelder in der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik sind vielfältig und können nur in die Praxis umgesetzt werden, wenn die Fachkräfte auch die Hintergründe bestimmter Techniken verstanden haben.

Hier bietet sich für den projektbezogenen Unterricht z. B. das VIS (Variables Installations System) an. Bei dem Arbeiten mit diesem System können die Schüler den Versuchsaufbau selber planen und montieren und dann die Betriebszustände messen und die Ergebnisse auswerten. Durch die vielfältigen verschiedene Aufbauten aller möglichen Anlagenteile wird die Technik der SHK-Technik nach dem Motto "learning by doing" besonders nachhaltig erkannt und aufgenommen.

Das VIS basiert auf einem modularen Einhängemontagesystem, bei dem Sanitär- und Heizungskomponenten auf Modulträgerplatten platziert werden. Abhängig von den verfügbaren Modulen, lassen sich so die verschiedensten Versuchsaufbauten erstellen. Die spezielle Quadratrasterplatte, zusammen mit den besonderen Einhängern, gewährleistet die leichte Montage der Modulplatten im System, ermöglicht (wenn notwendig) Klemmbefestigung, verhindert unbeabsichtigtes Herausfallen, gibt genügend Verschiebespielraum für den Verbindungsvorgang und erlaubt das leichte Abnehmen des jeweiligen Moduls von dem Versuchsträger.

Der Aufbau der Komponenten erfolgt in einem durchlaufenden Rastermaß, an welches alle Module des VIS-Systems angepasst sind. Die Verbindung der wasserführenden Teile erfolgt durch flachdichtende Verschraubungen, die so aufbereitet wurden, dass diese ohne Werkzeugeinsatz zuverlässig abdichten und trotzdem der berufstypischen Verbindungstechnik entsprechen!

Versuchsaufbau "Hydraulischer Abgleich"
Eigener Aufbau für den hydraulischen Abgleich
 Eigener Aufbau für den hydraulischen Abgleich
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Einstellen eines Heizkörpers
 Einstellen eines Heizkörpers
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Ein besonders gutes Beispiel ist z. B. der "Hydraulische Abgleich" von Heizungssystemen. Praktiker sagen, dass nur der geringste Teil der Bestandsanlagen abgeglichen wurden. Aber auch bei vielen Neuanlagen wird kein oder nur ein unvollständiger Abgleich durchgeführt.

Heutzutage fordern die BAFA und die KfW-Bank bei Fördermaßnahmen grundsätzlich einen Abgleich der zu fördernden Anlagen. Vielleicht wird jetzt endlich der Sinn dieser Maßnahme erkannt.
Nach der Planung mit dem Computerprogramm wird wird anhand der Materialzusammenstellung die Anlage an der Modellwand montiert.

Der Aufbau eines Heizkreises ist die Grundlage für das Erkennen und Benennen der Bauteile, die Aufnahme von Pumpen- und Anlagenkennlinien, Leistungsverhalten von Pumpen in Einzel-, Reihen- und Parallelschaltung und das Verhalten bei verschiedenen Betriebbedingungen. Untersuchung von Mischerschaltungen. Auch die Wirkungsweise von Sicherheitseinrichtungen (Sicherheitsventil) und Versuche zur Ausdehnung des Wassers (Installation, Einstellung und Überprüfung von Ausdehnungsgefäßen) zeigen die Funktionen auf. Die verschiedener Entlüftungseinrichtungen und die Wärmeabgabe durch Heizkörper kann dargestellt werden. Auch der statische und dynamische Strangabgleich, sowie der Einsatz von Überströmventilen zur Umtriebsdruckbegrenzung bzw. -sicherstellung kann simuliert werden. Natürlich sind an diesem Versuchsaufbau noch viele andere Versuche möglich.
Versuchsaufbau "Ausdehnung des Wassers"
Versuchsaufbau "Ausdehnung des Wassers"
 Versuchsaufbau "Ausdehnung des Wassers"
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Funktion - Membrandruckausdehnungsgefäß
 Funktion - Membrandruckausdehnungsgefäß
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Der Versuchsaufbau "Ausdehnung des Wassers" erlaubt die Demonstration, bzw. Untersuchung der Ausdehnung des Wassers in offenen und geschlossenen Heizsystemen. Im ersten Versuch wird der Druckanstieg im System OHNE Ausdehnungsvolumen gezeigt. Im zweiten Versuch das durch die Wasserausdehnung entstehende Zusatzvolumen. Im dritten Versuch die Wirkungsweise eines Ausdehnungsgefäßes (Plexiglasausführung). Die Druckhaltung in Heizungs-, Solar- und Kühlsystemen ist ein weiterer Problempunkt in der Praxis.
Schulungsstand "Hydraulischer Abgleich"
Schulungsstand "Hydraulischer Abgleich"
 Schulungsstand "Hydraulischer Abgleich"
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Natürlich gibt es auch fertige Schulungsstände für die verschiedensten Sanitär- und Heizungsthemen.

An dem Schulungsstand "Hydraulischer Abgleich" kann u.a. folgendes durchgeführt werden:
  •  Umfassende Untersuchung der hydraulischen Verhältnisse in einem Heizungssystem
  •   Drei unterschiedliche Strang-Abgleicharmaturen direkt auswählbar
  •   Volumenstromvariabler Druckverlust zu den einzelnen Körpern einstellbar (Simulation unterschiedlich langer Stränge zu den Körpern)
  •   Umtriebsdruckerzeugung durch 3-stufige Pumpe bzw. differenzdruckgeregelte Pumpe
  •   Praxisgerechte Vorgehensweise mit Fehlersuche (z. B. fehlende Bauteile)
  •   PC-Messwerterfassung der hydraulischen Betriebswerte.
    Dazu wird ein PC-Messinterface und Software (Simulationsprogramm - AndiWIN.net) benötigt und sind im Lieferumfang vorhanden.

Eine logische und sinnvolle Ergänzung der Versuchsaufbauten ist das Programm "AndiWIN.net", mit dem sich Simulationen, Messdatenerfassungen, Präsentationen und E-Learning-Kurse durchführen lassen.
AndiWIN - Simulationsprogramm
Simulation - "Hydraulischer Abgleich"
 Simulation - "Hydraulischer Abgleich"
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Messungen beim "Hydraulischen Abgleich"
 Messungen beim "Hydraulischen Abgleich"
Quelle: BBH Technische Anlagen GmbH
Eine logische und sinnvolle Ergänzung der Versuchsaufbauten ist das Programm "AndiWIN.net", mit dem sich Simulationen, Messdatenerfassungen, Präsentationen und E-Learning-Kurse durchführen lassen.

Die intuitiv zu erlernende Bedienung des Programms (WYSIWYG) ermöglicht eine schnelle und produktive Arbeit. Hier können auch Schüler mit wenig Computerkenntnissen selbständig arbeiten. Mit dem integrierten Druckseiteneditor werden Dokumentationen, Arbeitsblätter und Auswertungen erstellt. Zur Weitergabe des erstellten Projekts steht ein Setup-Assistent zur Verfügung. Programmoberflächen können mit AndiWIN.net ergänzt, geändert und angepasst werden.

Ein Beispiel ist der "Hydraulische Abgleich". Hier können umfassende Simulationen der hydraulischen Verhältnisse in einem Heizungssystem anschaulich durchgeführt werden.

  •  Grafische Darstellung der Wassermengen-, Druck- und Temperaturverteilung im Heizsystem
  •   Darstellung unterschiedlicher Regelkonzepte, wie Kessel gleitend, 3- Wege- und 4-Wegemischer
  •   Vorgabe einer Heizkennlinie
  •   Umtriebsdruckerzeugung durch 3-stufige Pumpe oder differenzdruckgeregelte Pumpe
  • Überströmventil zur Umtriebsdruckbegrenzung oder zur Einhaltung der Mindestkesselmenge

Das Simulationsprogramm ermöglicht die Untersuchung des Betriebsverhaltens von Pumpen- und Heizungssystemen an virtuellen Versuchsaufbauten.

Der erste Programmteil beinhaltet einen Pumpenkreislauf, in dem Heizungspumpen hinsichtlich ihres Förderverhaltens als Einzelpumpe und in Reihen- oder Parallelschaltung untersucht werden können.
Im zweiten Programmteil steht ein Heizungssystem mit mehreren Strängen und bis zu 6 Heizkörpern zur Verfügung. Die Auslegung des Rohrsystems (Rohrlängen und Querschnitte), der Rohrleitungsarmaturen (Strangregulierventile, Strang-Differenzdruckregler, Überströmventil), der Heizkörper-Thermostatventile (Voreinstellung), der Heizkörper- Wärmeleistung, der Umtriebsdruckerzeugung (Festdrehzahlpumpe, differenzdruckgeregelte Pumpe) und die Art der Kesselanbindung (gleitend, 3- oder 4-Wege-Mischer) kann in das Programm eingegeben werden.

Das Programm ist nicht in erster Linie als Lernprogramm gedacht, welches fertig aufbereitete Wissensinhalte vermittelt, sondern stellt ein virtuelles Versuchslabor zur Verfügung, in dem am Computer Experimente durchführbar sind, die normalerweise nur ein Heizungs-Labor ermöglicht.
Quellen
BBH Technische Anlagen GmbH, Hemer
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