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Autoren
OldBo
13.08.2015
Um den Installationsaufwand und gleichzeitig die Anzahl der Umwälzpumpen zu reduzieren, wurde ein kompakter Heizungsverteiler mit integrierter Umwälzpumpe (NE-Fluidverteiler) entwickelt.
Konventionelle Wärmeverteilung
 Konventionelle Wärmeverteilung
Quelle: Nevzat Elkün NE-Heizungssysteme
Wärmeverteilung mit NE-Fluidverteiler
 Wärmeverteilung mit NE-Fluidverteiler
Quelle: Nevzat Elkün NE-Heizungssysteme
NE-Fluidverteiler - Schnitt
 NE-Fluidverteiler - Schnitt
Quelle: Nevzat Elkün NE-Heizungssysteme
NE-Fluidverteiler
 NE-Fluidverteiler
Quelle: Nevzat Elkün NE-Heizungssysteme
Anlage mit NE-Fluidverteiler
 Anlage mit NE-Fluidverteiler
Quelle: Nevzat Elkün NE-Heizungssysteme
NE-Fluidverteiler - Anlagenschema
 NE-Fluidverteiler - Anlagenschema
Quelle: Nevzat Elkün NE-Heizungssysteme

Bei Warmwasserheizungssystemen erfolgt die Wärmeverteilung üblicherweise über mehrere Heizkreise, welche bedarfsorientiert die Heizwassermassenströme an die Wärmeübertrager leiten. Für die zentrale Warmwasserbereitung, die Einbindung eines Pufferspeichers und beim Einsatz regenerativer Energiequellen (z. B. die Einbindung eines Festbrennstoffkessels) werden weitere Heizkreisläufe benötigt. Unabhängig davon, ob es sich um eine Neuinstallation oder um die Erweiterung einer bestehenden Heizungsanlage handelt, ist die Installation relativ aufwändig bzw. sehr komplex.

Um den Installationsaufwand und gleichzeitig die Anzahl der Umwälzpumpen zu reduzieren, wurde ein kompakter Heizungsverteiler mit integrierter Umwälzpumpe (NE-Fluidverteiler) entwickelt. Er vereinfacht die Heizungsinstallation, reduziert die Installationskosten und Stromkosten deutlich. In der Grundvariante erhielt der NE-Fluidverteiler im Mai 2015 durch das Europäische Patentamt die europaweit gültige Patentierung.

Der NE-Fluidverteiler verfügt über vier Zu- bzw. Abgänge und benötigt für alle Kreisläufe der Wärmeverteilung lediglich eine Umwälzpumpe, die direkt auf dem Verteiler angebracht ist. Nur wenn unterschiedliche Systemtemperaturen gefahren werden sollen, kommt eine weitere Pumpe zum Einsatz.

Zur Erläuterung der hydraulischen Funktionsweise des Fluidverteilers wird folgende Anlagenkonfiguration zugrunde gelegt:
• ein Hauptkessel (Erdgas)
• eine zentrale Warmwasserbereitung
• ein Festbrennstoffkessel
• ein Pufferspeicher
• Beheizung der Räume erfolgt mittels Heizkörper

Konstruktiv ist der NE-Kompaktverteiler mit einem Dreiwege-Mischer vergleichbar, der in einem vierten Abgang um ein Stellventil erweitert ist. Er verfügt über zwei Mischkammern. Die obere Kammer (Kammer 1) ist mit dem Stellventil (a) und einem Abgang für den Heizungsvorlauf zu den Heizkörpern (b) ausgestattet. Die untere Kammer (Kammer 2) bildet über (c) den Anschluss für den Rücklauf der Fußbodenheizung und verbindet den Verteiler über (d) mit dem Vorlauf aus dem Haupt- bzw. dem Festbrennstoffkessel. Die drehzahlgeregelte Hocheffizienzpumpe ist mittig auf dem NE-Fluidverteiler angebracht und wirkt auf beide Kammern. Sie ist die Schnittstelle zur Aufrechterhaltung der permanenten Betriebsweise als Drei- bzw. Vierwegemischer. In Kammer 1 entsteht ein Förderstrom, in Kammer 2 eine Saugwirkung.

Folgende Punkte kennzeichnen die Wärmeverteilung bzw. sind Voraussetzung für die Anlagenhydraulik im NE-Fluidsystem:
• In der gesamten Verrohrung der Anlagenkomponenten ist kein Rückschlagventil installiert.
• Keine separate Kesselrücklaufanhebung.
• Motorstellventile (Zonenventile) zur Steuerung der Heizwasser-Massenströme.

Betrieb über die Wärmeerzeuger
Die Kesselvorläufe von Hauptkessel und Festbrennstoffkessel sind als T-Stück über ein Zonenventil gekoppelt. Der Zulauf zum Kompaktverteiler erfolgt über den Anschlussstutzen "d". Für die Wärmeverteilung stehen drei Betriebszustände zur Verfügung: Über den Anschlussstutzen "a" wird der Pufferspeicher geladen; über den Anschlussstutzen "b" wird der Heizkreis zu den Heizkörpern bedient oder der Warmwasserspeicher erwärmt. Letzteres erfolgt wiederum durch ein Zonenventil, das sich im Heizungsvorlauf befindet und die Funktion der Speichervorrangschaltung übernimmt.
Das Laden des Pufferspeichers erfolgt im oberen Drittel des Speichers von oben nach unten. Der Kesselrücklauf ist etwa auf Mitte des Speichers angeordnet. Der Pufferspeicher wird bei dieser Anlagenkonfiguration auf eine Temperatur von mindestens 75 °C gebracht. Durch die Anordnung des Rücklaufes hat dieser eine auch für den Festbrennstoffkessel ausreichende Temperatur (= 60 °C). Mit dieser konstruktiven Rücklauftemperaturanhebung ist eine geringstmögliche Kondensation an den Kesseltauscherflächen gewährleistet.
Sowohl beim Kreislauf zu den Heizkörpern als auch bei der Warmwasserbereitung lässt sich optional ein Teil des Heizungswassers über den Pufferspeicher führen, sodass auch hier eine Rücklauftemperaturanhebung möglich ist.

Entladen des Pufferspeichers
Mit Bezug auf die geringere Taktung des Hauptkessels und einer optimalen Nutzung regenerativer Energien wird die Wärmeverteilung aus dem Pufferspeicher die vorrangige Betriebsweise sein. Hierbei wird über das NE-Stellventil die Funktion von Anschluss "a" am Kompaktverteiler umgekehrt. Parallel dazu erfüllt nun der zuvor als Kesselrücklauf benutzte Anschluss am Pufferspeicher, die Funktion des Heizungsrücklaufes. Die Betriebsweisen für den Heizkreis der Heizkörper bzw. der Warmwasserbereitung bleiben davon unberührt.

Regelung des NE-Fluidsystems
Die Steuerung im NE-Fluidsystem ist unkompliziert. Festbrennstoff- und Hauptkessel sind, wie üblich gegenseitig über einen Abgasthermostat im Abgasrohr des Festbrennstoffkessels geblockt. Der Pufferspeicher, die Warmwasserbereitung und die Heizkreise sind mit Thermostaten bzw. Temperaturfühlern bestückt. Bei modernen Kesseln regelt deren Steuereinheit die Wärmeverteilung, inklusive Steuerung der Massenströme durch die Zonenventile. Alternativ lässt sich, beispielsweise bei der Sanierung im Bestand, ein externes, handelsübliches Regelgerät verwenden.

Quellen
Nevzat Elkün - NE-Heizungssysteme
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vonDEnachIT schrieb: Ich hatte mich auch für Wärmerückgewinnung beim Duschwasser interessiert. Viele Produkte gibt es nicht mehr. Was bleibt, ist zum Beispiel Joulia oder so aus der Schweiz, ab 2000 Euro ... Die Idee...
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