Der
Volumenstrom V(Punkt) (
m3/h) (auch
Massenstrom m[Punkt] genannt) 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 3 bis 5 oder 10 K, NT-Heizkörper 10 bis 15 K) festgelegt werden.
Q = Gebäudeheizlast (Summe der Raumheizlasten)
mPunkt = Massenstrom in kg/h
cp = spez. Wärmekapazität für Wasser (1,163 Wh / kg K)
delta theta = Temperaturdifferenz von (ThetaV - ThetaR) in K
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.
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.
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 / 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.