Hydraulischer Abgleich

Hydraulischer Abgleich? Was ist das eigentlich?

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Als Hydraulik wird im Heizungsbau die gleichmäßige Verteilung der Wassermengen pro Heizkörper bezeichnet. Das heißt jeder Heizkörper bekommt die, nach seiner Leistung, benötigte Wassermenge.

In nicht hydraulisch abgeglichenen Heizungsanlagen werden die Wassermengen pro Heizkörper mehr oder wenigen willkürlich verteilt. Heizkörper die dichter an der Umwälzpumpe platziert sind bekommen teilweise die 2 –3 fache Wassermenge und Heizkörper die weit entfernt sind nur noch 80-90 % der benötigten Wassermenge.

Zur Erklärung:

Es werden angenommen.

-          Eine Vorlauftemperatur von 70 °C

-          eine Rücklauftemperatur von 55° C (ergibt eine Spreizung von (70-55) 15°C)

-          Eine Raumtemperatur von 20 °C

Ein Heizkörper leistet bei den o.g. Bedingungen 1000 Watt. Hierfür benötigt er 57 kg/h (Liter Wasser pro Stunde). Bekommt der Heizkörper wegen fehlenden hydraulischen Abgleich 150 kg/h leistet er immer noch 1000 Watt. Bekommt der Heizkörper nur noch 50 kg/h leistet er immer noch 988 Watt.

Was passiert hier?

-          Bei dem Heizkörper mit 150 kg/h geht die Spreizung von 15 °C auf 5,7°C zurück. Es gehen also 150 kg Wasser mit 70 °C in den Heizkörper und 64,3 °C verlassen den Heizkörper. Der Raum wird immer noch warm.

-          Bei dem Heizkörper mit 50 kg/h geht die Spreizung nach oben auf 17°C. Die Leistung (988 Watt) wird schon eng. Bekommt er noch weniger Wasser wird der Raum nicht mehr warm.

Was wird nun gemacht? Als erstes wird die Pumpenleistung erhöht. Einige Heizkörper bekommen nicht genügend Wasser, also Leistung erhöhen. Die Heizkörper, die vorher zu viel Wasser bekommen haben, bekommen jetzt noch mehr. Die Heizkörper, die zu wenig Wasser bekommen haben, bekommen jetzt evtl. die benötigte Wassermenge. Also alles gut? Leider nicht. Die ersten Heizkörper bekommen immer noch zu viel Wasser und machen jetzt Geräusche. Außerdem verbraucht die Pumpe jetzt mehr Strom. Also alles wieder rückwärts.

Als zweites wird in der Regel die Heizkurve höhergestellt. Die Räume mit zu wenig Wassermenge werden nicht ausreichend warm, also müssen wir die Vorlauftemperatur erhöhen. Dies kostet Energie. Und die ersten Heizkörper bekommen immer noch zu viel Wasser und die Spreizung sinkt noch weiter.

Warum reite ich immer so auf die Spreizung herum?

Moderne Brennwertheizungen sind abhängig von einer möglichst niedrigen Rücklauftemperatur. Mit dem Rücklaufwasser werden, einfach erklärt, die Abgase gekühlt und der Brennwertnutzen ausgelöst. Das Rücklaufwasser wird auf dem Weg zum Kessel immer wieder gemischt. Jeder Heizkörper gibt sein Wasser in das gemeinsame Rücklaufrohr, welches das Wasser in den Wärmerzeuger gibt. Habe ich mehrere Heizkörper mit zu viel Wasser haben sie eine höhere Rücklauftemperatur und heben damit die gemeinsame Rücklauftemperatur an. Ich fahre jetzt vielleicht nicht wie gewollt 70/55 °C , sondern 70/ 59 °C. Oder mehr. Also wenig bis gar kein Brennwertnutzen. Noch dramatischer ist dies bei einer Wärmepumpe. Wärmepumpen wollen mit einer Spreizung von 5 –8 Kelvin fahren. Also z.B. 50/42 °C. Ist die nicht der Fall, gehen sie auf Störung.

Also was machen wir?

Durchführung eines Hydraulischen Abgleichs

Ziel des hydraulischen Abgleichs ist es jeden Heizkörper die ihm zustehenden Wassermenge zur Verfügung zu stellen. Nicht mehr und nicht weniger. Hierfür muss an jedem Heizkörper der gleiche Druckverlust herrschen. Das heißt für das Wasser ist es bei jedem Heizkörper gleich schwer hindurch zu Fließen. Dies machen wir mit künstlichen Widerständen in den Thermostatventilen. Vereinfacht bekommen Heizkörper, die weiter von der Pumpe entfernt sind, weniger Widerstand als Heizkörper die dicht an der Pumpe sitzen. Dies funktioniert relativ befriedigend. Leider ändern sich in einer Heizungsanlage immer wieder, durch öffnende oder schließende Heizkörper, die Druckverluste. Somit müssten theoretisch die Heizkörper immer wieder nachgestellt werden.

Hierdrauf hat der Markt reagiert und Dynamische Thermostatventile entwickelt. Bei einen Dynamischen Thermostatventil wird über die Einstellung die Wassermenge pro Stunde eingestellt und von dem Ventil, auch bei Änderung der Druckverluste, sichergestellt. Insbesondere bei Montage einer Wärmepumpe sollte auf dynamische Thermostatventile zurückgegriffen werden.

Fazit

Der hydraulische Abgleich einer Heizungsanlage ist für moderne Heizssysteme unablässig. Er ist Voraussetzung, dass die geplanten Systemtemperaturen mit den benötigten Wassermengen tatsächlich betrieben werden können. Insbesondere bei einer Wärmepumpenanlage ist er ein wesentlicher Faktor für die Effizienz der Wärmepumpe und deren Lebensdauer.