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OldBo
24.02.2019
Es wird zwischen Durchfluss- bzw. Mengenregelung und Mischregelung unterschieden. Zur Durchflussregelung (mengenvariabel) und zur Mischregelung (mengenkonstant) gibt es jeweils hydraulische Grundschaltungen.
Drosselschaltung
 Drosselschaltung
Quelle: Bosy
Umlenkschaltung
 Umlenkschaltung
Quelle: Bosy
Beimischschaltung
 Beimischschaltung
Quelle: Bosy
Beimischschaltung
 Beimischschaltung
Quelle: Bosy
Beimischschaltung mit fester Vormischung
 Beimischschaltung mit fester Vormischung
Quelle: Bosy
Einspritzschaltung mit Dreiwegventil
 Einspritzschaltung mit Dreiwegventil
Quelle: Bosy
Einspritzschaltung mit Durchgangsventil
 Einspritzschaltung mit Durchgangsventil
Quelle: Bosy
Hydraulik in HKLS-Anlagen
 Hydraulik in HKLS-Anlagen
Quelle: HERZ Armaturen GmbH
Hydraulische Grundschaltungen
 Hydraulische Grundschaltungen
Quelle: Bosy

Zur Durchflussregelung bzw. Mengenregelung (mengenvariabel) und zur Mischregelung (mengenkonstant) gibt es jeweils hydraulische Grundschaltungen. Das gewählte Stellglied (Durchgangsventil oder Drei-Wegemischer) und die Anordnung der Pumpe entscheidet, ob es sich um eine Mischregelung oder Mengenregelung in Bezug auf den Heiz- bzw. Kühlkreis handelt.

Mengenregelung

Der Volumenstrom wird  bei konstanter Temperaturverändert
> mengenvariabler Betrieb (Drosselschaltung)
> Durchflussregelung (Umlenkschaltung)

Drosselschaltung
Wird das Ventil verstellt, beeinflusst dies den Volumenstrom sowohl im Wärmeerzeuger- wie im Heizkreis. Überall ergeben sich starke Schwankungen der Druckverhältnisse.

Eigenschaften:
• tiefe Rücklauftemperatur im Teillastbetrieb
• variabler Volumenstrom in der ganzen Anlage
• beim Anfahren zeitliche Verzögerung der Eintrittstemperatur in den Wärmeverbraucher (Totzeit - je nach Länge und Abkühlung der Rohre)
• bei geschlossenem Ventil kann die Pumpe überhitzen (Einsatz drehzahlgeregelter Pumpen)

Einsatz:
Lufterwärmer ohne Einfriergefahr
Luftkühler mit Entfeuchtung
• Fernheizungsanschluss (direkt oder mit Wärmeübertrager)
• Speicherladung und Speicherentladung
• Anlagen mit Kondensationskessel

Umlenkschaltung
Der heiße Wärmeerzeugervorlauf wird je nach Ventilstellung zwischen Heizkreis und Bypass verteilt. Die Leistung im Wärmeverbraucher wird über den Durchfluss gesteuert. Der Temperaturabfall am Wärmeverbraucher steigt mit sinkendem Durchfluss.

Bei geschlossenem Ventil erreicht der Kesselrücklauf annähernd die Temperatur des Kesselvorlaufs.

Eigenschaften:
• variabler Durchfluss im Verbraucherkreis
• konstanter Durchfluss und Druck im Wärmeerzeugerkreis (vorteilhaft bei Anlagen mit mehreren Gruppen)
• mittlere bis hohe Temperatur im Wärmeerzeugerrücklauf
• beim Anfahren Vorlauftemperatur vom Wärmeerzeuger mit wenig Verzögerung am Heizkreis (sofern das Stellglied genügend nahe beim Verbraucher ist)

Einsatz:
Luftkühler mit Entfeuchtung
Lufterwärmer ohne Einfriergefahr
Wärmerückgewinnungssysteme
• Trinkwasserwassererwärmung
• nicht geeignet für Anlagen mit Fernwärmeversorgung (hohe Rücklauftemperatur)

Bei der Mengen- oder Drosselschaltung wird nur eine Pumpe benötigt, auch wenn mehrere Stellglieder vorhanden sind. Aber schon bei kleinen Verstellungen eines Stellgliedes werden die Strömungsverhältnisse im gesamten Rohrnetz beeinflusst. Es müssen alle übrigen Stellglieder neu eingestellt werden. Da sich aber Mit dem Volumenstrom ändert sich auch die Strömungsgeschwindigkeit und das Zeitverhalten, dadurch ist keine optimale Betriebsweise der Regeleinrichtung möglich.

Direktschaltung
Bei dieser Schaltung ist im Heizkreis kein Regelventil eingebaut. Es erfolgt also keine Leistungsanpassung - die Energieabgabe erfolgt ungeregelt. Die Schaltung wird in der Trinkwassererwärmung eingesetzt. Die Ladepumpe wird über einen Thermostaten ein- und ausgeschaltet.

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Mischregelung

Eine kann mit einer niedrigen Systemtemperatur gefahren werden und dadurch sind die Wärmeverluste gering. Die Strömungsgeschwindigkeit und die Wärmeabgabe im Heizkreis verändern sich nicht. Die Temperatur wird  bei konstantem Volumenstrom verändert.

Beimischschaltung
Ein Dreiweg-Stellglied unterteilt die ganze Schaltung in Primär- oder Wärmeerzeugerkreis und Sekundär- oder Heizkreiskreis. Heißes Wärmeerzeugerwasser und abgekühltes Heizkreis-Rücklaufwasser werden gemischt, um die gewünschte Vorlauftemperatur in den Heizkreis zu steuern und damit dessen Leistung zu bestimmen.

Eigenschaften
• tiefe Rücklauftemperatur bei kleiner Last
• variabler Volumenstrom im Wärmeerzeugerkreis
• konstanter Volumenstrom mit variabler Temperatur im Heizkreiskreis
• gleichmässige Temperaturverteilung über dem Wärmeverbraucher
• geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern
Die Schaltung ist nicht geeignet für Anlagen mit Distanzen über 20 m zwischen Bypass und Regel-Fühler: Die lange Transportzeit (Totzeit) erschwert die Regelaufgabe wesentlich.

Einsatz:
Regelung von Heizkörper-Heizungen
Lufterwärmer mit Einfriergefahr
• Anlagen mit Niedertemperatur-Wärmeerzeugern oder Wärmepumpen

Beimischschaltung mit fester Vormischung
Ein Dreiweg-Stellglied unterteilt auch hier die ganze Schaltung in Primär- oder Wärmeerzeugerkreis und Sekundär- oder Heizkreiskreis.

Zusätzlich wird durch die feste Vormischung immer ein bestimmter Anteil abgekühltes Rücklaufwasser dem Vorlauf beigemischt. Dies ist dann sinnvoll, wenn die gewünschte Vorlauftemperatur zum Heizkreis im Auslegezustand um einiges tiefer liegt, als die vom
Wärmeerzeuger angelieferte Vorlauftemperatur. So wird erreicht, dass das Dreiweg-Stellglied über den gesamten Stellbereich (zu ... voll offen) arbeitet.

Eigenschaften:
• tiefe Rücklauftemperatur bei kleiner Last
• variabler Volumenstrom im Wärmeerzeugerkreis
• konstanter Volumenstrom mit variabler Temperatur im Heizkreiskreis
Die Schaltung ist nicht geeignet für Anlagen mit Distanzen über 20 m zwischen Bypass und Regel-Fühler: Die lange Transportzeit (Totzeit) erschwert die Regelaufgabe wesentlich.

Einsatz:
• Verbraucherkreise, mit tieferer Vorlauftemperatur als der Wärmeerzeugervorlauf
Regelung von Fussbodenheizungen und Heizkörper-Heizungen, Anlagen mit Niedertemperatur-Wärmeerzeugern oder -Wärmepumpen

Einspritzschaltung
Bei der Einspritzschaltung ist die Wasserumlaufmenge im Gegensatz zur Mengen- und Drosselschaltung im Wärmeerzeuger- und Heizkreis immer konstant. Dazu wird für jeden Kreis eine Pumpen benötigt. Bei dieser Schaltung steht ständig heißes Wasser an, dadurch gibt es keine Totzeiten.

Einspritzschaltung mit Dreiwegventil
Die Pumpe unten sorgt für den Druck im Wärmeerzeugerkreis, inklusive dem Druckabfall über dem Stellglied. Die Pumpe oben sorgt für den Druck im Heizkreis.

Die Wärmeerzeugerpumpe spritzt je nach Stellung des Dreiwegventils mehr oder weniger heißes Vorlaufwasser in den Heizkreis ein. Dieses wird mit abgekühltem Heizkreis-Rücklaufwasser gemischt, welches von der Heizkreispumpe über den Bypass angesaugt wird. Im Heizkreiskreis erhält man einen konstanten Volumenstrom mit variabler Temperatur.

Eigenschaften:
• konstanter Durchfluss, sowohl im Wärmeerzeugerkreis wie auch im Heizkreis
• relativ hohe Rücklauftemperatur (entspricht bei Last = 0% dem Wärmeerzeuger-Vorlauf und bei Last = 100% dem Heizkreis-Rücklauf)
• gleichmässige Temperaturverteilung über dem Heizkreis
• geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern

Einsatz:
• Radiator- und Fussboden-Heizungen
Lufterwärmer mit Einfriergefahr
Luftkühler ohne geregelte Entfeuchtung
• Speicherladung
• nicht geeignet für Anlagen mit Fernwärmeversorung (hohe Rücklauftemperatur)

Einspritzschaltung mit Durchgangsventil
Durch die Pumpe im Wärmeerzeugerkreis wird – je nach Stellung des Durchgangsventils (im Kesselvor- oder Rücklauf) – mehr oder weniger heißes Vorlaufwasser in den Heizkreis eingespritzt.

Durch diese Schaltung erhält man im Heizkreis einen konstanten Volumenstrom mit variabler Temperatur. Im Wärmeerzeugerkreis hingegen ergeben sich grosse Änderungen von Volumenstrom und Druck, was bei Anlagen mit mehreren Gruppen berücksichtigt werden muss.

Eigenschaften:
• relativ tiefe Rücklauftemperatur (kalt > Verbraucher-Rücklauftemperatur bei 100 % Last)
• gleichmässige Temperaturverteilung über dem Wärmeverbraucher
• geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern
• bei geschlossenem Ventil kann die Pumpe im Wärmeerzeugerkreis überhitzen (Einsatz drehzahlgeregelter Pumpen)

Einsatz:
Wärmespeicher und Wärmepumpen
• Niedertemperatur-Kesselanlagen (Brennwert-Kessel, kondensierende Kessel)
• direkte Fernheizungsanschlüsse
• nicht geeignet für Luftkühler mit Entfeuchtungsregelung

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lukashen schrieb: Hi, Deine Einrohrheizung könnte mit Saugdüsen realisiert sein (ist im verlinkten Artikel sehr gut beschrieben). Das Prinzip sollte man so lassen. Damit ein neuer Heizkörper funktioniert, muss ein passendes...
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