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OldBo
21.12.2014
Zur Dimensionierung einer Umwälzpumpe muss der Volumenstrom und die Förderhöhe bekannt sein.
Quelle: MINERGIE
Der Volumenstrom V(Punkt) (m3/h) wird über die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 und der Temperaturdifferenz ΔT (Vor-/Rücklauf) ermittelt. Dabei muss je nach dem geplanten System die Temperaturdifferenz ΔT (z: B. FBH 5 oder 10 K, NT-Heizkörper 10 bis 15 K) festgelegt werden.


Je kleiner das ΔT, desto größer der Volumenstrom

Die Förderhöhe H einer Pumpe ergibt sich aus der Rohrnetzberechnung. Für die Pumpenauslegung kann auch die vorläufige Rohrnetzberechnung angewendet werden. Dabei wird mit einem festgelegten R-Wert (Rohrreibungswiderstand / 0,5 mbar/m bis 3 mbar/m [50 Pa/m ... 300 Pa/m]) für die Rohrleitungen (ungünstigster HK-Kreis), einem anlagenbedingten Prozentsatz der Einzelwiderstände (1/3 oder 1/2 von R . L) und dem Heizkörper-Thermostatventil (Ventilautorität / 40 bis 70 % von R . L + Z) gerechnet. Nachdem eine passende Pumpe ausgewählt wurde, wird mit der ermittelten Förderhöhe (Schnittpunkt (Arbeitspunkt) der Anlagenkennlinie auf der Pumpenkennlinie) das Rohrnetz nachgerechnet und die entsprechenden Einstellwerte für den hydraulischen Abgleich aus einem Ventildiagramm entnommen. Die Nachrechnung bzw. die entgültige Rohrnetzberechnung beinhaltet alle eingeplanten Bauteile (Wärmeerzeuger, Heizkörper, Mischventile, Wärmezähler) und Formstücke.

  Die Förderhöhe H hat nichts mit der Höhe der Anlage (Hstatisch) zu tun!

Pumpenauswahl

Die Auswahl der richtigen Pumpe wird in dem entsprechenden Pumpendiagramm vorgenommen. Dabei sollte der Schnittpunkt (Arbeitspunkt) des Volumenstroms V(Punkt) auf der Pumpenkennlinie bei ca. der 1/2 bis 2/3 des max. Volumenstroms der Pumpe liegen. Bei einer Drosselung des Volumenstroms, z. B. durch schließende Thermostatventile, verschiebt sich der Arbeitspunkt je nach der Regelung der Pumpe unterschiedlich nach links.

Welche Pumpe sollte eingesetzt werden?

Für Heizkreise mit Thermostatventilen, die bei Fremdwärme und mit Absenkfunktion an den Ventilen zufahren, sind drehzahlgeregelte Pumpen sinnvoll. Wenn die Regelungsart einstellbar ist, sollte eine konstante Förderhöhe gewählt werden. In Anlagen mit besonders hohen Strömungswiderständen im Heizkreis (z. B. Lufterwärmer, Plattenwärmetauscher) sind Pumpen mit variabler Förderhöhe günstiger.

Für Heizkreise ohne grosse Änderung des Volumenstroms (Fussbodenheizung ohne Thermostatventile) sind auch ungeregelte Pumpen einsetzbar. In Anlagen mit ständig schaltenden Einzelraumregelungen (ERR) sind drehzahlgeregelte Pumpen evtl sinnvoller.

Für Kreisläufe in Wärmeerzeuger-, Wärmequellen-, Solaranlagen und Warmwasser-Zirkulations- und Speicherladepumpen ist der Einsatz von ungeregelte Pumpen üblich. Der Einsatz von drehzahlgeregelten Pumpen kann aber auch hier sinnvoll sein, weil die Leistung einfacher anzupassen ist.

Einig sind sich alle Fachleute, dass nur noch Effizienzpumpen (Energy-Label A) eingebaut werden sollen.

Die elektrische Leistungsaufnahme der Pumpe sollte bei etwa 1 Promille (1 ‰) der thermischen Heizleistung liegen.
Überschlägige Dimensionierung bei bestehenden Anlagen
Volumenstrom

Wenn der jährliche Energieverbrauch einer Heizungsanlage (Brennstoff, Fernwärme) bekannt ist, dann ergibt sich daraus die benötigte max. Heizleistung. Genauer gegenüber der  Überschlagsrechnung ist die Berechnung der Heizlast nach DIN EN 12831. Nur ist diese Berechnung in den meisten Fällen bei Altbauten nicht oder nur mit viele Aufwand möglich.

Aus der ermittelten Heizlast , der Art der Wärmeabgabe und der Temperaturspreizung ΔT (Vor-/Rücklauf) ergibt sich der Heizwasservolumenstrom V(Punkt).

Die Heizlast (kW) bei Anlagen ohne Trinkwassererwärmung ergibt sich aus  dem Energieverbrauch der Anlage in (kWh) geteilt durch 2200 und bei Anlagen mit Trinkwasserwärmung geteilt durch 2600 (in Neubauten 3000). Wenn die Anlage aus mehreren Heizkreisen besteht, dann ist die Heizlast über die jeweils beheizten Flächen umzurechnen.

Der Volumenstrom V(Punkt) (m3/h) wird je nach der Wärmeabgabe und Temperaturdifferenzen überschlägig mit folgenden Faustformeln errechnet.
  • V(Punkt) = kW / 24 bei älteren Radiatoren mit Vorlauftemperaturen  über 60 °C und einem ΔT von 20 K
  • V(Punkt) = kW / 18 bei Niedertemperatur-Heizkörper mit einem ΔT von 15 K
  • V(Punkt) = kW / 12 bei Fußbodenheizungen mit einem ΔT von 10 K
  • V(Punkt) = kW / 6 bei Fußbodenheizungen mit einem ΔT von 5 K

Förderhöhe


Die einfachen Richtwerte zur Ermittlung der Förderhöhe. Diese wird in Meter Wassersäule (mWs) angegeben (1 mWs entspricht 10 Kilopascal [kPa]).
  • Sehr grosse Heizkörperanlagen bis 2 mWs
  • Heizkörperheizung 1 mWs
  • Fussbodenheizung 1,5 mWs bis 3 mWs
Die Förderhöhen in Anlagen mit besonderen Bauteilen im Heizkreis (z. B. Plattenwärmetauscher, Wärmemengenzähler, Warmluftgeräte) können nicht über Richtwerte ermittelt werden. Hier ist die Dimensionierung der Pumpe über eine vorläufige bzw. entgültige Rohrnetzberechnung notwendig.
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Opa Claus schrieb: 23.02.2020 Zu früh gefreut. Es war nur ein Vorführeffekt. Der Brenner lief zwei Stunden. Der Speicherkessel wurde voll geladen....
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