Hydraulik in der Gebäudetechnik

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Hydraulik in
der Gebäudetechnik
Answers for infrastructure and cities.
Inhaltsverzeichnis
1
Hydraulische Kreise ...................................................................................................... 6
1.1.
Hauptteile einer hydraulischen Anlage ............................................................................ 6
1.2.
Darstellung hydraulischer Kreise ..................................................................................... 7
1.3.
1.3.1.
1.3.2.
Verbraucher-Grundschaltungen .................................................................................... 10
Mengenvariable und mengenkonstante Kreise ............................................................. 10
Durchfluss- und Mischregelung ..................................................................................... 11
1.4.
1.4.1.
1.4.2.
1.4.3.
Hydraulische Grundschaltungen.................................................................................... 12
Drosselschaltung ........................................................................................................... 12
Umlenkschaltung ........................................................................................................... 13
Beimischschaltung ......................................................................................................... 14
Beimischschaltung mit fester Vormischung ................................................................... 15
1.4.4.
Einspritzschaltung.......................................................................................................... 16
Einspritzschaltung mit Dreiwegventil ............................................................................. 16
Einspritzschaltung mit Durchgangsventil ....................................................................... 17
1.5.
1.5.1.
1.5.2.
1.5.3.
Komponenten im Verbraucherkreis ............................................................................... 18
Stellglied ........................................................................................................................ 19
Abgleichdrossel ............................................................................................................. 20
Umwälzpumpe ............................................................................................................... 20
1.6.
1.6.1.
1.6.2.
1.6.3.
1.6.4.
Verteiler ......................................................................................................................... 21
Kombinationen von Verteilern und Verbraucher-Schaltungen....................................... 22
Druckarmer Verteiler...................................................................................................... 23
Druckbehafteter Verteiler mit konstantem Volumenstrom ............................................. 24
Druckbehafteter Verteiler mit variablem Volumenstrom ................................................ 25
2
Hydraulische Kennlinien ............................................................................................. 26
2.1.
2.1.1.
2.1.2.
Wärmeübertrager-Kennlinie und a-Wert........................................................................ 26
Wärmeübertrager-Kennlinie........................................................................................... 26
a-Wert ............................................................................................................................ 27
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
2.2.3.
Ventilkennlinie................................................................................................................ 28
kV-Werte......................................................................................................................... 28
Stellverhältnis SV und kleinster regelbarer Durchfluss kVr eines Ventils ........................ 29
Ventilkennlinien.............................................................................................................. 29
2.3.
2.3.1.
2.3.2.
2.3.3.
Streckenkennlinie .......................................................................................................... 31
Ventil-Betriebskennlinie und Ventilautorität PV .............................................................. 32
Überdimensionierung eines Ventils ............................................................................... 35
Regeln im Schwachlastbereich...................................................................................... 36
2.4.
2.4.1.
2.4.2.
2.4.3.
Anlagen- und Pumpenkennlinien, Betriebspunkt ........................................................... 37
Die Anlagenkennlinie (Rohrnetzkennlinie) ..................................................................... 37
Die Pumpenkennlinie ..................................................................................................... 40
Der Betriebspunkt der Pumpe ....................................................................................... 41
2.5.
2.5.1.
2.5.2.
Der Betrieb von Pumpen ............................................................................................... 43
Der Betrieb von ungeregelten Pumpen ......................................................................... 43
Der Betrieb von geregelten Pumpen ............................................................................. 44
3
3
Dimensionierung von Stellgliedern ........................................................................... 47
3.1.1.
Leitungsteile mit variabler Wassermenge in hydraulischen Schaltungen ..................... 47
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
Beispiel zur Ventildimensionierung ............................................................................... 49
Dimensionierung des Ventils (Stellglied)....................................................................... 49
Einfluss von Ventilautorität PV auf Gesamtvolumenstrom bei 3-Weg-Ventilen ............ 58
3.3.
Beispiel Warmwasser-Laderegelung ............................................................................ 60
3.4.
Beispiel Luftkühler-Regelung ........................................................................................ 65
Anhang: Berechnung des a-Wertes................................................................................................ 69
Definition des a-Wertes: ..................................................................................................................... 69
Formeln zur Berechnung des a-Wertes:............................................................................................. 69
Stichwortverzeichnis ........................................................................................................................ 70
4
Einführung
Die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik (HLK) hat zum Ziel, die Umgebung der Menschen
angenehm und behaglich zu gestalten, sodass sie sich wohl fühlen.
Um diese Aufgabe zu lösen, muss in unserer Klimazone Wärme – aber auch Kälte – erzeugt werden
und diese richtig dosiert, zur richtigen Zeit an den richtigen Ort gebracht werden.
Das Ziel der Hydraulik ist es, die dazu erforderlichen Elemente so in einen Kreislauf zwischen
Energieerzeugung und Verbraucher einzubinden, dass optimale Betriebsbedingungen geschaffen
werden für:
·
·
·
Wärme-/ Kälteerzeuger (bez. Temperaturen, Wasserfluss, …)
Den Transport des Wärme-/ Kälteträgers wie Wasser, Dampf, ...
Die eingebauten Regeleinrichtungen
Lernprogramm "Hydraulik in der Gebäudetechnik"
Das Lernprogramm "Hydraulik in der Gebäudetechnik" beinhaltet eine fundierte HydraulikGrundausbildung und hat zum Ziel, Ihnen das notwendige Wissen für weiterführende Hydraulikkurse
und Schulungen im Bereich der Regeltechnik zu vermitteln. Es richtet sich in erster Linie an
Fachleute aus der Heizungs- und Klimabranche, die sich mit hydraulischen Anlagen oder deren
Komponenten befassen und ihr Wissen auf diesem Gebiet auf- oder ausbauen möchten.
Im Lernprogramm "Hydraulik in der Gebäudetechnik" und in dieser Dokumentation erhalten Sie vor
allem Informationen zur Hydraulik der Verbraucherseite.
Dies heißt nun aber nicht, dass die Erzeugerseite nicht wichtig ist – ganz im Gegenteil. Durch die
kontinuierliche Weiterentwicklung der Wärme- und Kälteerzeuger werden hydraulische
Überlegungen auch dort immer wichtiger. Es würde aber den Rahmen des Lernprogrammes
sprengen, dies auch noch im Detail zu behandeln. Viele Erkenntnisse aus der Verbraucherseite
werden Sie jedoch sinngemäß auch für die Erzeugerseite anwenden können.
Diese Dokumentation beinhaltet die wichtigsten Informationen aus den Lernmodulen des
Lernprogramms "Hydraulik in der Gebäudetechnik". Sie ist auch als Begleit- und
Referenzdokumentation zum Lernprogramm konzipiert. Zusätzlich enthält diese Dokumentation
Beispiele zur Dimensionierung von Stellgliedern. Diese sind nicht Bestandteil des Lernprogramms,
sondern Inhalt eines separaten Seminars zum Thema.
Die gezeigten Grafiken stammen größtenteils aus dem Lernprogramm. Viele davon sind im
Lernprogramm animiert und interaktiv, d.h. Sie können ausprobieren, wie sich Schaltungen und
Komponenten unter verschiedenen Bedingungen verhalten.
Lernprogramm bestellen
Haben Sie Interesse am Lernprogramm "Hydraulik in der Gebäudetechnik", dann kontaktieren Sie
bitte Ihren Siemens Ansprechpartner.
5
1
Hydraulische Kreise
1.1.
Hauptteile einer hydraulischen Anlage
Regler
(mit Fühler)
Heizkörper
(Wärmeabgabe)
Stellantrieb
Stellglied
(Dreiwegventil)
Umwälzpumpe
Vorlauf-Leitungen
Heizkessel
(Wärmeerzeugung)
Abgleichdrossel
Rücklauf-Leitungen
Hauptteile einer hydraulischen Anlage
Zirkulation in einer hydraulischen Anlage (Ventil geschlossen)
6
Zirkulation in einer hydraulischen Anlage (Ventil offen)
1.2.
Darstellung hydraulischer Kreise
Die bisher gezeigten bildlichen Darstellungen einer hydraulischen Anlage sind für viele Personen
sehr gut nachvollziehbar. Die anlagetechnischen Zusammenhänge lassen sich jedoch so nicht sehr
gut darstellen, deshalb sind die bildlichen Darstellungen in Fachkreisen nicht üblich.
In der HLK-Branche werden deshalb vor allem schematische Darstellungen verwendet. Sie zeigen
die Anlage und erlauben, die technischen Vorgänge und Zusammenhänge besser nachzuvollziehen.
Wärmeabgabe
(Verbraucher)
VorlaufLeitungen
Abgleichdrossel
Umwälzpumpe
RücklaufLeitungen
Stellglied
WärmeErzeuger
Bildliche Darstellung einer Anlage
Schematische Darstellung einer Anlage
Von der bildlichen zur schematischen Darstellung
Es gibt zwei Arten von schematischen Darstellungen:
·
·
Geografische Darstellung
Synoptische Darstellung
Flussrichtung
Vorlauf
Verbraucher
Rücklauf
Geographische Darstellung
Geographische und synoptische Darstellung einer einfachen Anlage
Die oben gezeigte schematische Darstellung, wird oft für einfache Anlagen verwendet. Sie wird
geographische Darstellung genannt und weist einen engen Bezug zur konstruktiven Lösung auf.
7
Beispiel einer Heizungsanlage mit mehreren Verbrauchern in geographischer Darstellung
Für größere Anlagen wird die geographische Darstellung unübersichtlich, vor allem wenn komplexe
Zusammenhänge der Verbraucher oder Erzeuger dargestellt werden müssen; z.B. eine
Grundwasser-Wärmepumpe mit Speicher und zusätzlichem Heizkessel, die mehrere verteilte
Verbraucherstationen bedient.
Deshalb und wegen des verbreiteten Einsatzes von CAD-Systemen kommt heute oft auch eine
andere, strukturiertere Darstellungsweise zur Anwendung.
Die synoptische Darstellung erlaubt die schematische Darstellung von sehr komplexen und
umfangreichen hydraulischen Anlagen in einer klar strukturierten und übersichtlichen Art und Weise.
Bei der synoptischen Darstellung sind einige wichtige Regeln zu beachten:
·
·
Der Vorlauf wird oben gezeichnet, der Rücklauf wird unten gezeichnet. Man nennt dies oft
auch die Versorgungsschiene.
Erzeuger und Verbraucher werden parallel in Flussrichtung zwischen Vorlauf und
Rücklauf eingezeichnet.
Hinweis zur Darstellung von Stellgliedern
Bei der schematischen Darstellung von hydraulischen Schaltungen ist es auch wichtig, dass gewisse
Komponenten symbolisch korrekt dargestellt werden.
Ein Element, bei dem dies besonders wichtig ist, ist das Dreiweg-Stellglied (Ventil oder Hahn).
Die beiden Tore mit variablem Durchfluss werden ausgefüllt gezeichnet, das Tor mit konstantem
Durchfluss unausgefüllt.
Schematische Darstellung von Ventiltoren:
8
ausgefüllt
= variabler Durchfluss
unausgefüllt
= konstanter Durchfluss
In vielen der schematischen Darstellungen im Lernprogramm "Hydraulik in der Gebäudetechnik" und
in diesen Unterlagen sind Stellglieder ohne Antrieb dargestellt. Dies vor allem, um die
Übersichtlichkeit der Zeichnungen zu verbessern. Zudem wird als Stellglied immer ein Ventil
angenommen.
Beispiele von geographischen und synoptischen Darstellungen:
9
1.3.
Verbraucher-Grundschaltungen
1.3.1.
Mengenvariable und mengenkonstante Kreise
Die Leistung (Wärme-/Kältemenge) an einem Erzeuger oder Verbraucher ist proportional zum
Produkt aus Massenstrom und Temperaturdifferenz über dem Erzeuger oder Verbraucher.
Q̇ = V̇ ∙ ∆T ∙c ∙ρ
Für unsere Überlegungen und für übliche Anwendungen in der Gebäudetechnik nehmen wir die
Dichte r und die spezifische Wärmekapazität c als konstant an. Damit ist die Leistung an einem
Erzeuger oder Verbraucher proportional zum Produkt aus Volumenstrom und Temperaturdifferenz.
Q̇ ~ V̇ ∙ ∆T
Bei hydraulischen Schaltungen können folglich folgende Größen zur Anpassung der Leistung
herangezogen werden:
·
·
10
Volumenstrom wird verändert (bei konstanter Temperatur)
Þ Mengenvariabler Betrieb
Þ Durchflussregelung
Temperatur
wird verändert (bei konstantem Volumenstrom)
Þ Mengenkonstanter Betrieb
Þ Mischregelung
1.3.2.
Durchfluss- und Mischregelung
Zur Durchflussregelung (mengenvariabel) und zur Mischregelung (mengenkonstant) gibt es jeweils
zwei hydraulische Grundschaltungen.
Durchflussregelung
Bei der Durchflussregelung (mengenvariable Kreise) sind dies:
·
·
Drosselschaltung
Umlenkschaltung
Drosselschaltung
Umlenkschaltung
Beide verändern die Leistung durch unterschiedlichen Volumenstrom über den Verbraucher.
Sie benötigen eine vorgelagerte Pumpe, die den Volumenstrom über den Verbraucher fördert.
Mischregelung
Bei der Mischregelung (mengenkonstante Kreise) sind dies:
·
·
Beimischschaltung (und Beimischschaltung mit fester Vormischung)
Einspritzschaltung (mit Dreiweg- oder Durchgangsventil)
Beimischschaltung (ohne / mit fester Vormischung)
Einspritzschaltung (mit Dreiweg- und Durchgangsventil)
Beide Mischregelungen verändern die Leistung durch unterschiedliche Eintrittstemperaturen in den
Verbraucher.
Sie beinhalten eine eigene Pumpe, die den Volumenstrom über den Verbraucher fördert.
11
1.4.
Hydraulische Grundschaltungen
1.4.1.
Drosselschaltung
Funktionsweise
Wird das Ventil verstellt, beeinflusst dies den Volumenstrom sowohl im Erzeuger als auch im
Verbraucherteil. Überall ergeben sich starke Schwankungen der Druckverhältnisse.
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Drosselschaltung
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
(Þ Einsatz drehzahlgeregelter Pumpen)
Einsatzgebiet
·
·
·
·
·
·
Lufterwärmer ohne Einfriergefahr
Luftkühler mit Entfeuchtung
Warmwasserspeicher-Ladung
Fernheizungsanschluss (direkt oder mit Wärmeübertrager)
Speicherladung und Speicherentladung
Anlagen mit Kondensationskessel
Darstellungsarten
Drosselschaltung
12
1.4.2.
Umlenkschaltung
Funktionsweise
Der Volumenstrom des Vorlaufs wird je nach Ventilstellung zwischen Verbraucher und Bypass
verteilt. Die Leistung im Verbraucher wird über den Durchfluss geregelt.
Bei geschlossenem Ventil sind die Temperaturen von Vor- und Rücklauf annähernd gleich, da der
Verbraucher via Bypass umgangen wird.
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Bsp. Umlenkschaltung einer Kühlanlage
Eigenschaften
·
·
·
·
·
Beeinflussung der thermischen Leistung im Verbraucher durch Änderung des
Volumenstroms
Variabler Durchfluss im Verbraucherkreis
Konstanter Durchfluss und Druck im Erzeugerkreis
(vorteilhaft bei Anlagen mit mehreren Gruppen)
Mittlere bis hohe Temperatur im Erzeugerrücklauf
Beim Anfahren Vorlauftemperatur vom Erzeuger mit wenig Verzögerung am
Wärmeverbraucher (sofern das Stellglied genügend nahe beim Verbraucher ist)
Einsatzgebiet
·
·
·
·
·
Luftkühler mit Entfeuchtung
Lufterwärmer ohne Einfriergefahr
Wärmerückgewinnungssysteme
Brauchwassererwärmung
nicht geeignet für Anlagen mit Fernwärmeversorgung (hohe Rücklauftemperatur)
Darstellungsarten
Umlenkschaltung
13
1.4.3.
Beimischschaltung
Funktionsweise
Ein Dreiweg-Stellglied unterteilt die Schaltung in Primärkreis (Erzeugerkreis) und Sekundärkreis
(Verbraucherkreis). Heißes Erzeugerwasser und abgekühltes Rücklaufwasser werden gemischt, um
die gewünschte Vorlauftemperatur in den Verbraucher zu steuern und damit dessen Leistung zu
bestimmen.
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Bsp. Beimischschaltung einer Raumheizungsgruppe
Eigenschaften
·
·
·
·
·
Heizen: Tiefe Rücklauftemperatur bei kleiner Last
Kühlen: Hohe Rücklauftemperatur bei kleiner Last
Variabler Volumenstrom im Erzeugerkreis
Konstanter Volumenstrom mit variabler Temperatur im Verbraucherkreis
Gleichmäßige Temperaturverteilung über dem Wärmeverbraucher
Geringe Einfriergefahr bei Lufterwärmern
Die Schaltung ist nicht geeignet für Anlagen mit Distanzen über 20 m zwischen Bypass und Regelfühler: Die lange Transportzeit (= Totzeit) erschwert die Regelaufgabe wesentlich.
Einsatzgebiet
·
·
·
Regelung von Heizkörper-Heizungen
Lufterwärmer mit Einfriergefahr
Anlagen mit Niedertemperatur-Wärmeerzeugern oder mit Wärmepumpen
Darstellungsarten
Beimischschaltung
14
Beimischschaltung mit fester Vormischung
Ein Dreiweg-Stellglied unterteilt auch hier die Schaltung in Primärkreis (Erzeugerkreis) und
Sekundärkreis (Verbraucherkreis). Zusätzlich wird durch die feste Vormischung immer ein
bestimmter Anteil abgekühltes Rücklaufwasser dem Vorlauf beigemischt. Dies ist dann sinnvoll,
wenn die gewünschte Vorlauftemperatur zum Verbraucher im Auslegezustand um einiges tiefer liegt,
als die vom Erzeuger angelieferte Vorlauftemperatur. So wird erreicht, dass das Dreiweg-Stellglied
über den gesamten Stellbereich (geschlossen ... voll offen) arbeitet.
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Beimischschaltung mit fester Vormischung, Beispiel: Raumheizungsgruppe mit Bodenheizung
Eigenschaften
·
·
·
·
Allgemein tiefe Rücklauftemperatur
Variabler Volumenstrom im Erzeugerkreis.
Konstanter Volumenstrom mit variabler Temperatur im Verbraucherkreis
Stellglied arbeitet über gesamten Hub
Die Schaltung ist nicht geeignet für Anlagen mit Distanzen über 20 m zwischen Bypass und
Regelfühler: Die lange Transportzeit (= Totzeit) erschwert die Regelaufgabe wesentlich.
Einsatzgebiet
·
·
Verbraucherkreise mit tieferer Vorlauftemperatur als der Erzeugervorlauf
Regelung von Fußbodenheizungen und Heizkörperheizungen mit NiedertemperaturWärmeerzeugern oder mit Wärmepumpen
Darstellungsarten
Beimischschaltung mit fester Vormischung
15
1.4.4.
Einspritzschaltung
Einspritzschaltung mit Dreiwegventil
Funktionsweise
Die Pumpe unten links sorgt für den Druck im Erzeugerkreis, inklusive dem Druckabfall über dem
Stellglied. Die Pumpe oben sorgt für den Druck im Verbraucherkreis.
Die Erzeugerpumpe spritzt je nach Stellung des Dreiwegventils mehr oder weniger heißes
Vorlaufwasser in den Verbraucherkreis ein. Dieses wird mit abgekühltem VerbraucherRücklaufwasser gemischt, welches von der Verbraucherpumpe über den Bypass angesaugt wird.
Im Verbraucherkreis erhält man einen konstanten Volumenstrom mit variabler Temperatur.
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Eigenschaften
·
·
·
·
·
Konstanter Durchfluss, sowohl im Erzeugerkreis wie auch im Verbraucherkreis
Variabler Volumenstrom durch den Bypass
Relativ hohe Rücklauftemperatur (entspricht bei Last = 0% dem Erzeuger-Vorlauf und bei
Last = 100% dem Verbraucher-Rücklauf)
Einsatzgebiet
·
·
·
·
·
Radiator- und Fussboden-Heizungen
Lufterwärmer mit Einfriergefahr
Luftkühler ohne geregelte Entfeuchtung
Warmwasserspeicher-Ladung
Nicht geeignet für Anlagen mit Fernwärmeversorgung (hohe Rücklauftemperatur)
Darstellungsarten
16
Einspritzschaltung mit Durchgangsventil
Funktionsweise
Durch die Pumpe im Erzeugerkreis wird – je nach Stellung des Durchgangsventils – mehr oder
weniger heißes Vorlaufwasser in den Verbraucherkreis eingespritzt. Durch diese Schaltung erhält
man im Verbraucherkreis einen konstanten Volumenstrom mit variabler Temperatur.
Im Erzeugerkreis hingegen ergeben sich große Änderungen von Volumenstrom und Druck, was bei
Anlagen mit mehreren Gruppen berücksichtigt werden muss.
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Einspritzschaltung mit Durchgangsventil, Bsp. Raumheizungsgruppe mit Radiatoren
Eigenschaften
·
·
·
·
·
·
Relativ tiefe Rücklauftemperatur
(kalt ... Verbraucher-Rücklauftemperatur bei 100 % Last)
Konstanter Volumenstrom im Verbraucherkreis
Variabler Volumenstrom im Erzeugerkreis
Bei geschlossenem Ventil kann die Pumpe im Erzeugerkreis überhitzen
(Þ Einsatz drehzahlgeregelter Pumpen)
Einsatzgebiet
·
·
·
·
·
Wärmespeicher und Wärmepumpen
Niedertemperatur-Kesselanlagen (Brennwert-Kessel, kondensierende Kessel)
Direkte Fernheizungsanschlüsse
Nicht geeignet für Luftkühler mit Entfeuchtungsregelung
Radiator- und Fußbodenheizung
Darstellungsarten
17
1.5.
Komponenten im Verbraucherkreis
Die hydraulischen Schaltungen, die in den vorherigen Abschnitten besprochen wurden, funktionieren
in der Praxis nur richtig, wenn einige wichtige Komponenten vorhanden und an der richtigen Stelle
eingebaut sind.
Einige dieser Elemente wollen wir etwas näher betrachten. Es sind dies:
·
·
·
Stellglied
Umwälzpumpe
Abgleichdrossel
Stellantrieb
Umwälzpumpe
Stellglied
(Dreiwegventil)
Abgleichdrossel
Wichtige Komponenten im Verbraucherkreis
18
1.5.1.
Stellglied
Das Stellglied hat die Aufgabe, so in den Volumenstrom zwischen Wärmeerzeuger und
Wärmeverbraucher einzugreifen, dass die Wärmeabgabe zwischen 0 und 100 % verändert wird.
Jedes Stellglied hat ein Regeltor, das mehr oder weniger offen sein kann – oder auch nur offen oder
geschlossen.
Als Stellglied kommen Hähne (Drehbewegung) oder Ventile (Hubbewegung) zum Einsatz. Bei den
Ventilen wird unterschieden zwischen:
·
·
Durchgangsventil
Dreiwegventil
Die Kombination von Stellglied und Stellantrieb wird oft als Stellgerät bezeichnet.
Durchgangsventil
Beim Durchgangsventil wird durch eine Hubänderung der Strömungsquerschnitt verringert oder
vergrößert. Daraus resultiert ein mengenvariabler Volumenstrom.
Durchflussregelung
Schnittbild Durchgangsventil
Dreiwegventil
Das Dreiwegventil hat ein mengenkonstantes Ventiltor. Je nachdem, ob das Ventil als Misch- oder
Verteil-Ventil eingebaut ist, ergibt sich ein anderes Resultat einer Hubänderung.
Mischen:
Der austretende Volumenstrom bleibt konstant; er wird aus zwei mengenvariablen Strömen
zusammengemischt.
Verteilen:
Ein mengenkonstanter Eintrittsvolumenstrom wird in zwei mengenvariable Austrittströme aufgeteilt.
(Hinweis: Nicht alle Dreiwegventile sind zum Einbau als Verteil-Ventil geeignet).
Mischregelung
Schnittbild Dreiwegventil mit Torbezeichnungen
Torbezeichnungen
Tore können unterschiedlich bezeichnet sein. Beispielsweise I, II, III (Bild oben), oder A, B, AB.
19
1.5.2.
Abgleichdrossel
Mit Abgleichdrosseln in mengenkonstanten Teilen von hydraulischen Schaltungen kann die Anlage
bei der Inbetriebnahme auf den berechneten Nennvolumenstrom eingestellt werden.
Hydraulischer Abgleich
Diesen Vorgang nennt man den hydraulischen Abgleich. Er ist eine wichtige Voraussetzung für das
einwandfreie Funktionieren einer Anlage.
Abgleichdrossel
Heizgruppen mit eingebauten Abgleichdrosseln (im mengenkonstanten Schaltungsteil)
1.5.3.
Umwälzpumpe
Eine hydraulische Schaltung funktioniert nur richtig, wenn die Umwälzpumpe:
·
·
·
Korrekt dimensioniert ist
Richtig eingebaut und angeschlossen ist
Auf der richtigen Drehzahl läuft
Weiter besteht bei einigen Schaltungen die Gefahr der Überhitzung der Pumpe, vor
allem dort, wo diese gegen ein geschlossenes Ventil arbeitet (vgl. z.B. Drosselschaltung).
Abhilfe schaffen in solchen Situationen der Einsatz von drehzahlgeregelten Pumpen oder der Einbau
eines kleinen, einstellbaren Bypasses ("Überströmer") der eine minimale Zirkulation auch bei
geschlossenem Ventil zulässt.
Weiter kann eine Pumpe über einen Endkontakt ausgeschaltet werden, wenn das Ventil schließt
oder eine kleine Öffnungsposition (z.B. < 2 %) erreicht.
20
1.6.
Verteiler
In der Praxis sind es meist mehrere Verbraucher, die von einem Erzeuger versorgt werden.
Der Verteiler ist das Bindeglied zwischen Erzeuger und mehreren Verbrauchern. Er verteilt das
Medium im Erzeuger-Vorlauf in die verschiedenen Verbraucherschaltungen, sammelt das Medium
aus allen Verbraucherschaltungen und führt es zum Erzeuger zurück.
Verteiler als Bindeglied zwischen Erzeuger- und Verbraucherseite
Anforderungen
Die Verbraucherseite und die Erzeugerseite stellen gewisse Anforderungen an den Verteiler, z.B.
Druckverhältnisse, konstante oder variable Durchflussmenge, notwendige Vorlauf- und RücklaufTemperaturen usw.
Þ Um all diese Anforderungen erfüllen zu können, sind verschiedene Verteilertypen notwendig.
Passende Kombinationen
Der Verteiler kann nicht für sich alleine betrachtet werden. Es ist wichtig, dass die zum Verteilertyp
passenden Erzeuger- und Verbraucherschaltungen eingesetzt werden.
Aus der Sicht des Verteilers müssen die oben aufgeführten Eigenschaften aller angeschlossenen
Verbraucher gleich (oder ähnlich) sein.
Deshalb betrachten wir die Verteiler im Rahmen hydraulischer Gesamtschaltungen:
Hydraulik-Schaltungs-Modell
21
1.6.1.
Kombinationen von Verteilern und Verbraucher-Schaltungen
Die Übersicht enthält viele mögliche Erzeuger und Verbraucher (Aufzählung nicht abschließend). Es
kann aber nicht jeder Erzeuger mit jedem Verbraucher kombiniert werden.
In diesem Teil konzentrieren wir uns auf drei Verteilertypen und sinnvolle zugehörige VerbraucherSchaltungen, mit denen ausgewählte Erzeuger und Verbraucher zu anwendungsgerechten
Lösungen verbunden werden können. Die Lösungen weisen eine unterschiedliche Energieeffizienz
auf.
Übersicht Erzeuger, Verteiler und Verbraucher
22
1.6.2.
Druckarmer Verteiler
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Verteiler zwischen Holz-Heizkessel und Raumheizungsgruppen
Eigenschaften
·
·
·
Hohe Rücklauftemperatur zum Erzeuger
Konstanter Volumenstrom im Erzeuger
Klare hydraulische Entkopplung zwischen Erzeuger und Verbraucher
Wichtig für problemlosen Einsatz
·
·
Verteiler und vor allem Bypass (Kurzschluss) großzügig dimensionieren
Verbrauchergruppen mit konstantem oder ganzjährigem Heizbedarf sind am
Verteileranfang anzuschließen (Vermeidung von unnötiger Durchströmung des Verteilers)
Anwendung
· Erzeuger, die eine hohe Rücklauftemperatur erfordern (z.B. Holz-Heizkessel)
Energieeffizienz
Diese Kombination aus Verteiler und Verbraucherschaltungen weist eine mäßige Energieeffizienz
auf.
Begründung:
·
·
Der vom Verteiler aus dem Erzeuger bezogene Volumenstrom ist konstant und weist eine
hohe Temperatur auf. Die Temperaturspreizung zwischen Verteiler-Vorlauf und VerteilerRücklauf ist bei Nulllast sehr gering und bei Teillast klein. Das führt im Erzeuger und
Verteiler zu wesentlichen Verlusten an thermischer Energie.
Der von der Verteilerpumpe dauernd geförderte Volumenstrom wird nur bei Volllast benötigt.
Der Verlust an Pumpen-Förderenergie ist ebenfalls wesentlich.
23
1.6.3.
Druckbehafteter Verteiler mit konstantem Volumenstrom
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Druckbehafteter Verteiler mit konstantem Volumenstrom
Eigenschaften
·
·
·
·
Hohe Rücklauftemperatur zum Erzeuger
Konstanter Volumenstrom im Erzeuger
Hauptpumpe muss beim Einsatz von Verteilschaltungen auch den Druckverlust über den
Verbraucher übernehmen
Hydraulischer Abgleich ist anspruchsvoll
·
·
·
Stellglieder der Verbrauchergruppen korrekt dimensioniert
Nur empfehlenswert, wenn bezüglich Pumpenleistung bedeutende Verbraucher ohne
Gruppenpumpe betrieben werden können
Erzeuger muss für hohe Rücklauftemperaturen geeignet sein
Anwendung
·
·
Erzeuger mit Rücklaufminimalbegrenzung
Bei Frostrisiko muss der Luft-Vorerwärmer (links) schnell mit hoher Mediumstemperatur
durchflossen werden.
Energieeffizienz
Diese Kombination aus Verteiler und Verbraucherschaltungen weist eine unbefriedigende
Energieeffizienz aus.
Begründung:
·
·
24
Im gesamten Verteiler, sowie im Ein- und Ausgang aller Verbraucherschaltungen fließt
dauernd der Nennvolumenstrom. Die Temperaturspreizung zwischen Verteiler-Vorlauf und
Verteiler-Rücklauf ist bei Nulllast sehr gering und bei Teillast klein. Das führt in Erzeuger,
Verteiler und Anschlussleitungen zu den Verbrauchern zu beachtlichen Verlusten an
thermischer Energie.
Die Verteilerpumpe muss dauernd auf Nennvolumenstrom betrieben werden. Der dazu
notwendige Mehraufwand an Pumpen-Förderenergie ist ebenfalls beachtlich.
1.6.4.
Druckbehafteter Verteiler mit variablem Volumenstrom
Ventil geschlossen
Ventil voll offen
Druckbehafteter Verteiler mit variablem Volumenstrom, Bsp. Anlage mit Kaltwasserspeicher, Luftkühler und Kühldecke
Eigenschaften
·
·
Kühlen: Hohe Rücklauftemperatur zum Erzeuger
Heizen: Tiefe Rücklauftemperatur zum Erzeuger
Variabler Volumenstrom im Verteiler
·
·
Stellglieder der Verbrauchergruppen korrekt dimensioniert
Hauptpumpe drehzahlgeregelt oder mit einstellbarem Bypass für minimale Zirkulation
(Die Drehzahlregelung reduziert den Energieverbrauch und schaltet bei Nulllast aus,
damit die Pumpe keinen Schaden nimmt. Der Bypass wird am Verteileranfang eingebaut.)
Anwendung
·
Kaltwasserversorgung für Luftkühler und Kühldecken.
(Berücksichtigen Sie die unterschiedlichen Nutzungstemperaturen.)
Zubringer in Fernleitungsnetz (z.B. Nahwärmeverbund)
·
Energieeffizienz
Diese Kombination aus Verteiler und Verbraucherschaltungen weist eine gute Energieeffizienz aus.
Sie ist zukunftsorientiert!
Begründung:
·
·
Der Volumenstrom im Verteiler ist variabel. Er entspricht der Summe der variablen
Volumenströme aller angeschlossenen Verbraucherschaltungen. Damit bezieht der
Verteiler nur so viel Medium aus dem Speicher, wie die Verbraucher tatsächlich
benötigen.
Die Temperaturspreizung zwischen Verteiler-Vorlauf und -Rücklauf ist bei Nennlast
genügend hoch und nimmt mit sinkender Last zu (entsprechend der RücklaufTemperaturen der mengenvariablen Verbraucherschaltungen). Die vom Erzeuger bereit
gestellte Temperaturspreizung (thermische Energie) im Speicher bleibt groß und wird von
dieser hydraulischen Schaltung energieeffizient genutzt.
25
2
Hydraulische Kennlinien
Teile der hydraulischen Schaltung sind gleichzeitig auch Teile der Regelstrecke.
Um den Komfort der Gebäudebenützer mit schonendem Betrieb der Anlage gewährleisten zu
können, müssen hydraulische Kreise auch die Bedürfnisse der Regeltechnik erfüllen.
Die Kombination von Kennlinien und Eigenschaften der Ventile, Wärmeverbrauchern und Pumpen im
Hydraulik-Kreis bestimmt, ob die Leistung der Anlage mit dem Stellgerät (Stellglied und Stellantrieb)
bedarfsgerecht dosiert werden kann – oder nicht.
Der Stellantrieb setzt das Stellsignal des Reglers in eine Hub- oder Drehbewegung am Stellglied um,
wodurch der für die Verbraucherleistung maßgebende Volumendurchfluss zwischen 0 und 100 %
verändert wird.
Ziel ist die optimale Regelbarkeit
Es wird dabei angestrebt, dass zwischen dem Ventilhub und der Wärmeabgabe ein lineares
Verhältnis entsteht, d.h. wenn der Ventilhub 50 % des Stellbereiches beträgt, soll die Wärmeabgabe
50 % der Nennleistung entsprechen.
Gewünschtes Verhalten: 50 % Leistung bei Ventilhub 50 %
Dieses gewünschte Verhalten lässt sich in der Praxis nur annähernd realisieren. Verschiedene
Faktoren beeinflussen es, weshalb wir diese nun im Detail betrachten wollen.
2.1.
Wärmeübertrager-Kennlinie und a-Wert
2.1.1.
Wärmeübertrager-Kennlinie
Das Verhältnis zwischen dem Volumendurchfluss des Wärmeträger-Mediums und der
Wärmeabgabe ist abhängig von
·
·
·
der Konstruktion des Wärmeübertragers
der Temperaturdifferenz zwischen Wassereintritt und -austritt
der Differenz zwischen wärmeaufnehmendem und -abgebendem Medium
und in der Regel nicht linear.
Viele Wärmeübertrager-Kennlinien verlaufen bei kleinem Durchfluss äußerst steil. Daraus folgt, dass
sich z.B. ein Lufterwärmer in einem Lüftungsgerät ziemlich stark erwärmt, auch wenn nur wenig
heißes Wasser durchfließt.
26
Beispiele:
·
·
10 % Volumendurchfluss Þ 27 % Wärmeabgabe
Änderung von 60 % auf 100 % Volumendurchfluss
Þ 18 % mehr Wärmeabgabe
Typische Wärmeübertrager-Kennlinien (Beispiel: Radiatoren und Lufterwärmer/Luftkühler für Lüftungsgeräte)
2.1.2.
a-Wert
Der a-Wert ist das Maß der Nichtlinearität einer Wärmeübertrager-Kennlinie. Er wird aus den
Temperaturverhältnissen am Wärmeübertrager berechnet und ist von der Art der hydraulischen
Schaltung abhängig (vgl. Berechnungsformeln für den a-Wert im Anhang).
Folgerung:
Um die gewünschte gute Regelbarkeit der Anlage zu erreichen, muss diese Krümmung der
Wärmeübertrager-Kennlinie durch eine entsprechende Ventilkennlinie ausgeglichen werden.
Wärmeübertrager-Kennlinien mit unterschiedlichen a-Werten
Bereiche typischer Wärmeübertrager-Kennlinien:
Oben:
Luftkühler mengenvariabel
Mitte:
Radiator Heizung
Unten:
Wärmeübertrager Wasser/Wasser
Es gilt:
·
·
·
a-Wert = 1 Þ lineares Verhalten
a-Wert < 1 Þ Krümmung nach oben
a-Wert > 1 Þ Krümmung nach unten
27
2.2.
Ventilkennlinie
Wichtige Werte für die Auslegung eines Ventils sind:
·
·
2.2.1.
erforderlicher Durchfluss
Druckabfall über der mengenvariablen Strecke
kV-Werte
kV-Wert: Durchfluss-Kennwert bei bestimmtem Hub
Der kV-Wert entspricht dem Wasserdurchfluss durch ein Ventil bei einer Druckdifferenz von 1 bar
über dem Regeltor. Er wird in m3/h oder auch in l/min angegeben.
Der kV-Wert eines Ventils ändert sich je nach Ventilstellung (Hub).
kVS-Wert: Durchfluss-Kennwert bei offenem Ventil
Der kV-Wert, der sich bei voll geöffnetem Ventil ergibt (also bei Nennhub H100), heißt kVS-Wert.
Die Hersteller von Ventilen und Drosselorganen geben diese konstruktionsabhängige Größe kVS für
jedes Stellglied an.
Um verschiedene Fabrikate und Typen vergleichen zu können, werden Ventile einheitlich spezifiziert:
·
·
kV-Werte relativ zum kVS-Wert:
Hub H relativ zum Nennhub H100:
kV / kVS = 0...1
H / H100 = 0...1
Wird kV / kVS über den Hubbereich 0 ... 1 dargestellt, so nennt man dies die Ventilkennlinie (auch
Ventil-Grundkennlinie).
Typische Ventilkennlinie
28
2.2.2.
Stellverhältnis SV und kleinster regelbarer Durchfluss kVr eines
Ventils
Das Stellverhältnis SV wird bestimmt aus dem Nenn-Durchfluss kVS im Verhältnis zum kleinsten
regelbaren Durchfluss kVr.
Stellverhältnis SV = kVS / kVr
Übliche Werte für das Stellverhältnis sind 50 ...>150
Das Stellverhältnis SV ist eine wichtige Kenngröße zur Beurteilung des regelbaren Bereiches eines
Stellgliedes und ist hauptsächlich abhängig von der Bauart des Ventilkegels und des Ventils.
Kleinster regelbarer Durchfluss kVr
Der kleinste regelbare Durchfluss kVr ist der Volumenstrom im Öffnungssprung des Ventils (dort wo
die Neigung der Ventilkennlinie plötzlich steil abfällt).
Er wird entweder als Verhältnis zum kVS dargestellt (kVr/kVS) oder in m3/h angegeben.
kVr/kVs
H/H100
Kleinster regelbarer Durchfluss kVr eines Ventils
Unterhalb von kVr wird der Betrieb einer stetigen Regelung problematisch, weil das Stellglied nur
noch Mengensprünge dosiert (auf / zu).
2.2.3.
Ventilkennlinien
Man unterscheidet zwischen:
·
·
Kennlinien-Grundform
mathematisch berechnet, also theoretisch
Grundkennlinie
Durchfluss unter Normbedingungen (1 bar, 25 °C), gemessen für jede Ventilstellung
Die gebräuchlichsten Kennlinien-Grundformen sind nachfolgend kurz beschrieben:
linear
Gleiche Änderung des Hubes führt zu gleicher Änderung des kV-Wertes.
gleichprozentig
Eine bestimmte Hubänderung ergibt eine prozentual gleich große Änderung des jeweiligen
kV-Wertes, d.h. je größer der Hub (je offener das Ventil), desto stärker wirkt sich die Hubänderung
auf den Durchfluss aus. Im unteren Hubbereich ist die Kennlinie noch flach, nach oben wird sie
immer steiler.
gleichprozentig/linear
Kennlinien-Grundform, die im unteren Hubbereich linear ist und ab ca. 30 % des Hubs
gleichprozentig wird.
29
Die Kennlinien-Grundform ist Basis für die Konstruktion des Ventilkegels, der dann die
Grundkennlinie des Ventils bestimmt.
linear
gleichprozentig
Ventilkennlinien im Vergleich
30
gleichprozentig-linear
2.3.
Streckenkennlinie
Wird ein Ventil in eine Anlage eingebaut, so sollte die Ventilkennlinie die Wärmeübertrager-Kennlinie
kompensieren. Die daraus resultierende Leistungsabgabe am Wärmeübertrager kann wiederum als
Graph dargestellt werden – die Streckenkennlinie (auch Regelkennlinie genannt).
Wärmeübertragerkennlinie
Ventilkennlinie, gleichprozentig
Streckenkennlinie aus Wärmeübertrager-Kennlinie und Ventil
mit gleichprozentiger Grundkennlinie
Hier wurde eine geeignete Ventilkennlinie gewählt. Die resultierende Streckenkennlinie ist annähernd
linear. Die Strecke ist gut regelbar.
31
Wärmeübertragerkennlinie
Ventilkennlinie, linear
Streckenkennlinie aus Wärmeübertrager-Kennlinie und Ventil
mit linearer Grundkennlinie
Durch die Wahl einer linearen Ventilkennlinie konnte der a-Wert der Wärmeübertrager-Kennlinie
nicht kompensiert werden. Die Strecke ist schlecht regelbar.
Die beiden Grafiken zeigen, dass man durch die geschickte Wahl der Ventilkennlinie dem Ziel näher
kommt, aber ein lineares Verhalten zwischen Hub und Leistung kann damit allein noch nicht erreicht
werden.
2.3.1.
Ventil-Betriebskennlinie und Ventilautorität PV
Die Streckenkennlinie wird nicht nur durch die Ventil-Grundkennlinie und die WärmeübertragerKennlinie bestimmt, auch der Druckabfall über dem Ventil spielt eine wichtige Rolle.
Die Ventil-Betriebskennlinie zeigt den Zusammenhang zwischen Hub und Volumendurchfluss eines
in einer hydraulischen Schaltung eingebauten Ventils.
Die Betriebskennlinie weicht von der Ventil-Grundkennlinie ab, da die Druckdifferenz nicht über den
ganzen Hubbereich des Ventils konstant bleibt.
32
Das Maß für diese Abweichung ist die Ventilautorität PV:
Ventilautorität PV = DpV100 / DpGesamt
DpGesamt
DpV100
Die Ventilautorität PV wird bestimmt aus DpV100 und DpGesamt
Auswirkung der Ventilautorität auf die Ventil-Grundkennlinie
Ventil-Betriebskennlinien in Abhängigkeit von P V (Beispiel lineare Grundkennlinie, d.h. P V = 1.0)
33
Die dargestellten Betriebskennlinien (hier am Beispiel einer linearen Grundkennlinie) zeigen die
Auswirkung der Ventilautorität PV < 1 auf die Grundkennlinie:
·
·
·
Je kleiner der Druckabfall DpV100 über dem Ventil im Vergleich zum beeinflussten
mengenvariablen Rohrnetz ist, umso kleiner wird die Ventilautorität PV
Je kleiner die Ventilautorität PV desto stärker wird die Deformation der Grundkennlinie
Ist die Ventilautorität PV = 1, so entspricht die Betriebskennlinie der Grundkennlinie des
Ventils
Verbraucher
Verbraucher
Stellglied
PV = 0.1
PV = 0.5
PV = 0.8
Wärmeübertragerkennlinie, a = 0.3
Stellglied
PV = 0.1
PV = 0.1
PV = 0.5
PV = 0.5
PV = 0.8
PV = 0.8
Grundkennlinie
Ventilbetriebskennlinien
Resultierende Streckenkennlinien
Wärmeübertrager-Kennlinie, Ventil-Betriebskennlinien und resultierende Streckenkennlinie(n)
Diese Grafik zeigt, welche Streckenkennlinie aus einer Wärmeübertrager-Kennlinie (a-Wert = 0.3)
in Kombination mit verschiedenen Ventil-Betriebskennlinien resultiert.
Im gezeigten Beispiel wird mit einer Ventilautorität PV = 0.8 eine annähernd lineare Streckenkennlinie
erreicht.
34
2.3.2. Überdimensionierung eines Ventils
Ventil überdimensioniert
Ventil richtig dimensioniert
Streckenkennlinie bei richtig dimensioniertem Ventil und bei zu großem Ventil
Folgen einer falschen Dimensionierung
Überdimensionierung:
Die minimal regelbare Leistung Q̇ min ist grösser.
Weil die Regelung den Hub entsprechend der erforderlichen Nennleistung begrenzt, wird
der nutzbare Stellbereich des Ventils eingeschränkt.
Dies führt zu einer schlechteren Regelbarkeit der Anlage.
·
·
Unterdimensionierung:
·
·
Der geforderte Volumenstrom kann nicht fließen.
Es entsteht ein unnötig hoher Druckverlust im System (Þ stärkere Pumpe nötig).
Vorteile eines richtig dimensionierten Ventils
· Kleinerer Mengensprung V̇ min d.h. kleinere minimal regelbare Leistung Q̇ min
·
·
·
Größere Ventilautorität PV
Ventilhub wird von 0...100 % ausgenutzt
Wesentliche Verbesserung der Regelbarkeit
35
2.3.3.
Regeln im Schwachlastbereich
Mengensprung V̇ min
= kleinster stetig regelbarer Volumendurchfluss durch ein Ventil
Mengensprung in Abhängigkeit der Ventilautorität PV und vom Stellverhältnis SV
Leistungssprung Q̇ min
= kleinste stetig regelbare Leistung eines Verbrauchers (z.B. eines Heizkörpers)
Der Leistungssprung wird umso kleiner:
·
·
·
36
Je größer das Stellverhältnis SV des Ventils ist
Je größer die Ventilautorität PV ist
Je größer der a-Wert des Wärmeübertragers ist (d.h. kleine Temperaturspreizungen
zwischen Erzeuger- und Verbraucherkreis)
2.4.
Anlagen- und Pumpenkennlinien, Betriebspunkt
Die Anlage- und die Pumpenkennlinie dienen zur Bestimmung des Betriebspunkts der Pumpe.
Der richtige Betriebspunkt ist zentral, um ein energieoptimales und regeltechnisch stabiles System
zu erreichen.
n = konstant
Anlagekennlinie (Rohrnetzkennlinie)
Pumpenkennlinie bei konstanter Drehzahl „n“
Betriebspunkt
Betriebspunkt
2.4.1.
Die Anlagenkennlinie (Rohrnetzkennlinie)
Anlagenkennlinie
Die Anlagenkennlinie stellt den Druckverlust (Widerstand) ∆p des gesamten Rohrnetzes dar.
Der Widerstand ist unter anderem abhängig von folgenden Parametern:
·
·
·
·
·
·
·
Temperatur
Strömungsgeschwindigkeit
Volumendurchfluss
Reibung
örtliche Situation (Rohrqualität, Bögen, Nennweite, Rohrlängen, ...)
Einbauten wie Wärmezähler, Abgleichdrosseln, ...
Medium (Glykol, Viskosität)
37
Hydraulische Widerstände in einer HLK-Anlage
Sämtliche Teile in einer HLK-Anlage erzeugen einen Druckabfall und somit einen hydraulischen
Widerstand. Wir müssen daher zwingend die Anlageelemente mit hohem Differenzdruck kennen.
Dp [kPa]
DpVentil
DpVorlauf
DpRücklauf
DpErzeugung
DpVerbruacher
DpAnlage
DpVerbraucher
DpVentil
DpVorlauf
DpErzeugung
DpRücklauf
HLK-Anlage mit eingezeichneten hydraulischen
Widerständen über allen Anlageteilen
V̇ [m 3/h]
Widerstand ∆p der einzelnen Komponenten addiert
Im hier gezeigten Beispiel sind das die Widerstände:
·
·
·
·
Wärmeerzeuger (oder Kälteerzeuger)
Rohre
Ventile
Verbraucher
Mögliche Werte der Anlageelemente
Kessel:
∆pErzeugung
Rohre (50...200 l/h):
∆pLeitung
= 40...130 Pa/m
Verbraucher:
∆pVerbraucher
= 2...200 kPa
= 10...50 kPa
Die Anlageelemente in diesem Beispiel sind in Reihe geschaltet.
Proportionalitätsgesetz
In hydraulischen Systemen in HLK-Anlagen gilt das 2. Proportionalitätsgesetz:
∆p1
V̇ 1
=
∆p2
V̇ 2
2
Der Widerstand verändert sich im Quadrat zum Volumenstrom im Netz.
Die Anlageelemente können für eine gegebene Anlage vereinfacht als eine Konstante „C“ betrachtet
werden. Somit können wir mit der folgenden Formel die Anlagenkennlinie bestimmen:
Differenzdruck
2
∆p=C ∙ V̇
Berechnen einer Anlagenkennlinie (Rohrnetzkennlinie)
Für den Auslegezustand sind folgende Werte bekannt:
Förderstrom:
10 m3/h
Differenzdruck: 3 mWS ≙ 30 kPa = 0.3 bar
(mWS: Meter Wassersäule, Einheit für die Förderhöhe der Pumpe)
38
Daraus lässt sich die Konstante C für diese Anlagenkennlinie bestimmen.
Differenzdruck
∆p=C ∙ V̇
2
Umgeformt nach C:
∆p
C= 2
V̇
Viele Hersteller geben den Förderdruck der Pumpe als Förderhöhe an. Die Einheit ist mWS, Meter
Wassersäule.
Dies entspricht dem hydrostatischen Druck.
Deshalb ist es einfacher, mit dem Förderdruck H, anstatt mit dem Differenzdruck ∆p zu rechnen.
H ≙∆p
C=
H
V̇
2
ÞC =
3 mWS
3 mWS
mWS
=
=0.03
2
2
3
3
(10 m /h)
(m3 /h)2
100 (m /h)
Die Förderhöhe wird bestimmt mit Hilfe von C (z.B. für einen Förderstrom von 4 m3/h):
mWS
2
∙ 4 m3/h = 0.48 mWS
H = C ∙ V̇ Þ H = 0.03
(m3 /h)2
Weitere Werte dieser Anlagenkennlinie werden auf die selbe Weise bestimmt.
Förderstrom
[m3/h]
0
2
4
6
8
10
V̇
Förderhöhe
(Differenzdruck)
H
[mWS]
0
0.12
0.48
1.08
1.92
3
12
14
4.32
5.88
Damit lässt sich nun die Anlagenkennlinie skizzieren:
Förderhöhe H
[m]
Anlagenkennlinie
[m3/h]
Resultierende Anlagenkennlinie eingezeichnet in ein Pumpendiagramm
39
2.4.2.
Die Pumpenkennlinie
Bestimmung des Pumpendrucks
Der Förderdruck über der Pumpe soll gleich groß sein wie die Summe aller anderen Teilwiderstände
in der Anlage:
∆pPumpe = ∆pErzeugung + ∆pVorlauf + ∆pVentil + ∆pVerbraucher + ∆pRücklauf
DpVorlauf
DpVentil
Dp [kPa]
Anlagenkennlinie
DpErzeugung
DpPumpe
Pumpenkennlinie
n = konstant
DpPumpe
DpVerbraucher
DpAnlage
DpRücklauf
HLK-Anlage mit eingezeichneten hydraulischen
Widerständen über allen Anlageteilen
·
·
·
∆pPumpe = ∆pAnlage
V̇ [m 3/h]
Der Gesamtwiderstand entspricht der Summe aller Teilwiderstände in der Anlage
(ohne Pumpe).
Die Pumpe muss den gleich großen Druck aufbauen um diesen Gesamtwiderstand zu
überwinden.
Der Pumpendruck entspricht der Förderhöhe der Pumpe.
Þ ∆pGesamt = ∆pPumpe ≙ Förderhöhe in mWS
Gegenseitige Abhängigkeit von Förderstrom und Druckdifferenz über der Pumpe
Die Druckerhöhung, die in der Pumpe erzeugt wird und der Förderstrom, der durch die Pumpe fließt,
sind voneinander abhängig. Die Pumpenkennlinie zeigt diese Abhängigkeit.
Je nach Drehzahl der Pumpe gilt eine andere Kennlinie.
Dp [kPa]
n = konstant
3
V̇ [m /h]
Pumpenkennlinie bei konstanter Drehzahl n
40
Pumpenkennlinien bei unterschiedlichen Drehzahlen (n1…n3)
2.4.3.
Der Betriebspunkt der Pumpe
Der Betriebspunkt wird charakterisiert durch:
V̇ Anlage V̇ Pumpe
=
∆pAnlage ∆pPumpe
Das heißt, dort wo sich die Pumpenkennlinie und die Anlagenkennlinie schneiden, befindet sich der
Betriebspunkt (z.B. im Auslegezustand).
Forderung:
V̇ Anlage = V̇ Pumpe und somit auch ∆pAnlage = ∆pPumpe
Die Förderhöhe der Pumpe ist im Betriebspunkt genau gleich groß wie der durch die Anlage
erzeugte Widerstand beim geförderten Volumenstrom.
Dp [kPa]
Anlagekennlinie
Betriebspunkt
Dp
Pumpenkennlinie
Betriebspunkt
DV̇
V̇ [m 3/h]
Mit der Veränderung des geförderten Volumenstroms verändert sich auch der Betriebspunkt
2
(∆p=C ∙ V̇ ).
Es ist wichtig, das Zusammenspiel zwischen Pumpenkennlinie und Anlagekennlinie zu verstehen,
um den Betriebspunkt optimal auszulegen.
Wenn die Bedingung
V̇ Anlage V̇ Pumpe
=
∆pAnlage ∆pPumpe
nicht eingehalten wird, kann das unerwünschte Folgen haben:
Folgen eines nicht optimal ausgelegten Betriebspunkts
Volumendurchfluss zu hoch:
·
·
·
Pumpe liefert zu viel
Zu große Wärme- oder Kälteleistung
Zu hohe Raumtemperatur
Volumendurchfluss zu klein:
·
·
·
Förderhöhe kleiner als der von der Anlage benötigte Differenzdruck
Zu kleine Wärme- oder Kälteleistung
Zu tiefe Raumtemperatur
41
Förderhöhe
Wie bereits erwähnt, entspricht der Differenzdruck der Pumpe der Förderhöhe im Auslegefall:
∆pPumpe ≙ Förderhöhe in mWS
Ist die Förderhöhe der Pumpe größer als der von der Anlage benötigte Differenzdruck, wird eine
entsprechend dimensionierte Abgleichdrossel eingebaut (siehe S. 20, Hydraulischer Abgleich).
42
2.5.
Der Betrieb von Pumpen
In den folgenden Kapiteln wird das Verhalten von ungeregelten und geregelten Pumpen erläutert.
2.5.1.
Der Betrieb von ungeregelten Pumpen
Schließt das Ventil, steigt der Widerstand und der Förderstrom V̇ verringert sich, d.h. die
Anlagenkennlinie wird steiler. Wegen des höheren Widerstands in der Anlage muss die Pumpe auch
einen höheren Förderdruck erbringen.
Bei ungeregelten Pumpen bleibt die Drehzahl „n“ konstant und der Betriebspunkt folgt der
Pumpenkennlinie nach links.
Das unten illustrierte Beispiel zeigt die Veränderung des Betriebspunkts bei Teillast 50% und die
damit verbundene Änderung der Leistungsaufnahme der Pumpe.
Dp [kPa]
Dp [kPa]
Betriebspunkt bei Volllast
V̇ Auslegung
V̇ [m 3/h]
Betriebspunkt bei Teillast 50%
P [kW]
Leistungsaufnahme bei Volllast
V̇ Teillast
V̇ [m 3/h]
P [kW]
V̇ Auslegung
V̇ [m 3/h]
V̇ Teillast
V̇ [m 3/h]
Leistungsaufnahme bei Teillast
43
2.5.2.
Der Betrieb von geregelten Pumpen
Konstanter Förderduck der Pumpe
Geregelte Anlage mit konstantem Förderdruck bei der Pumpe
Der Förderdruck bei der Pumpe wird bei Teillast konstant gehalten. Dies wird entweder elektronisch
in der Pumpe selber geregelt oder mit Hilfe einer Druckregelung und eines Frequenzumrichters bei
der Pumpe erreicht.
Þ Der Betriebspunkt folgt der konstant gehaltenen Drucklinie horizontal nach links.
Dp [kPa]
Dp [kPa]
Dpkonstant
Betriebspunkt Volllast
V̇ Auslegung
V̇ [m 3/h]
Betriebspunkt Teillast 50 %
P [kW]
44
V̇ Teillast
V̇ [m 3/h]
P [kW]
V̇ Auslegung
n1
n1
n2
n2
V̇ [m 3/h]
V̇ Teillast
Leistungsaufnahme bei Teillast 50%
V̇ [m 3/h]
Konstanter Differenzdruck über dem Endpunkt der Anlage
Geregelte Anlage mit konstantem Differenzdruck (Dp0) über dem Endpunkt der Anlage
Der Differenzdruck über dem Endpunkt der Anlage wird konstant gehalten. Dies kann auf zwei Arten
erreicht werden:
·
Mit Hilfe einer Druckmessung über dem Endpunkt, verbunden mit einer Druckregelung und
einem Frequenzumrichter bei der Pumpe.
· Näherungsweise mit einer elektronischen Regelung in der Pumpe selber („Dp variabel“Regelung).
Þ Der Betriebspunkt folgt einer Regelgeraden, die auf Dp0 bei annähernd V̇ = 0 m3 /h zielt.
Dp [kPa]
Betriebspunkt Volllast
Dp [kPa]
V̇ Auslegung
n1
n1
n2
n3
n2
V̇ [m 3/h]
V̇ [m 3/h]
V̇ Teillast
Betriebspunkt Teillast
P [kW]
P [kW]
n3
V̇ Auslegung
n1
n1
n2
n3
n2
n3
V̇ [m 3/h]
V̇ [m 3/h]
V̇ Teillast
Leistungsaufnahme bei Teillast
Bei halb geschlossenem Ventil (Teillast 50%), ist die Anlagenkennlinie steiler.
Durch den reduzierten Förderstrom reduziert sich der Widerstand in der Anlage. Die Regelung über
dem Endpunkt stellt sicher, dass dort der notwendige Differenzdruck noch gewährleistet ist.
Der Energieverbrauch der geregelten Pumpe mit dem Messpunkt über dem Endpunkt der Anlage ist
im Vergleich zur geregelten Pumpe mit dem Messpunkt über der Pumpe nochmals kleiner.
45
Energieeinsparungen durch geregelte Pumpen
Geregelte Pumpen sind bei Systemen mit variablem Volumenstrom sinnvoll.
Die Wahl der Regelungsart ist abhängig von der örtlichen Situation, den Investitionen und anderen
Faktoren.
Wie die folgende Grafik zeigt, nehmen geregelte Pumpen weniger Leistung auf. So können Energie
und Kosten gespart werden. Eine über dem Endpunkt der Anlage geregelte Druckdifferenz ist
effizienter als ein konstant geregelter Förderdruck bei der Pumpe.
Die nachfolgende Grafik zeigt mögliche Einsparungen anhand eines Pumpendatenblattes.
Förderhöhe H
b
a
c
Dp Pumpe
konstant
d
Dp über
Endpunkt
konstant
V̇
Leistungsaufnahme P
A
B
C
D
V̇ Teillast
Betriebspunkte und Leistungen im Vergleich
a:
Betriebspunkt, Auslegung
b:
Betriebspunkt, Teillast, ungeregelt
c:
Betriebspunkt, Teillast, geregelt Dp Pumpe konstant
d:
Betriebspunkt, Teillast, geregelt Dp Ende konstant
A: Leistungsaufnahme, Auslegung
B: Leistungsaufnahme, Teillast, ungeregelt
C: Leistungsaufnahme, Teillast, geregelt Dp Pumpe konstant
D: Leistungsaufnahme, Teillast, geregelt Dp Ende konstant
46
V̇ Auslegung
V̇
3
Dimensionierung von Stellgliedern
In den vorangegangenen Kapiteln haben Sie sehr viele Informationen über hydraulische Schaltungen
und zu Stellgliedern und physikalischen Gegebenheiten in einer Anlage erhalten. In diesem Teil
befassen wir uns nun eingehend mit den verschiedenen Aspekten der Dimensionierung von
Stellgeräten.
Bevor Stellgeräte, d.h. Stellglieder und Stellantriebe dimensioniert und ausgewählt werden können,
müssen verschiedene wichtige Informationen der Anlage vorhanden sein, wie:
·
·
·
Prinzipschema der hydraulischen Schaltungen der Erzeuger- und Verbraucherseite
(in geographischer oder synoptischer Darstellung)
Leistungen der Erzeuger- und Verbraucherseite mit zugehörigen Temperaturdifferenzen
Bezeichnungen der Erzeuger und Verbraucher
z.B. Heizgruppe West, Fußbodenheizung Neubau, Lufterwärmer, ...
Þ diese geben oft Hinweise auf kritische Punkte in der Anlage
Weiter ist es wichtig zu wissen, ob es sich um alltägliche hydraulische Schaltungen resp. Regelkreise
(z.B. Fußbodenheizung) handelt oder um spezielle hydraulische Schaltungen, die besondere
Detailinformationen erforderlich machen, wie:
·
·
·
·
·
Anfahrregelung einer Wärmepumpe
Warmwasser-Ladung mit geregelter Ladetemperatur
Fernheizungs-Unterstationen
Anlageteile mit hohen Netzdrücken
usw.
Verschiedene hydraulische Schaltungen, deren Eigenheiten bei der Dimensionierung berücksichtigt werden müssen
Ebenso müssen die Druckverluste im variablen Rohrnetzteil und von einzelnen Komponenten in der
hydraulischen Schaltung wie beispielsweise Lufterwärmer, Wärmezähler, usw. bekannt sein (vgl.
3.1.1).
Wenn alle diese Informationen vorliegen, kann das Stellglied schnell und sauber abgestimmt auf die
Anlagenverhältnisse dimensioniert werden.
3.1.1.
Leitungsteile mit variabler Wassermenge in hydraulischen
Schaltungen
Für die Dimensionierung von Stellgliedern ist es sehr wichtig, Leitungsteile mit variabler
Wassermenge (im Betrieb), korrekt zu identifizieren. Dies darum, weil der Druckverlust in diesen
Leitungen (mit den eingebauten Komponenten) ein wichtiger Faktor für die Dimensionierung des
Stellgliedes ist.
47
In Ergänzung zum Abschnitt 1.3 „Verbraucher-Grundschaltungen“ werden nachfolgend die mengenvariablen Teile einzelner hydraulischer Schaltungen gezeigt, welche für die Bestimmung des Druckverlustes maßgebend sind. Die Leitungsteile mit variabler Wassermenge sind mit einer - - - - - -Linie
markiert:
Drosselschaltung:
Ganzes Leitungsnetz über Erzeuger und Verbraucher
Umlenkschaltung:
Leitung über Verbraucher
Beimischschaltung:
Leitungen vom / zum Verteiler
Beimischschaltung mit fester Vormischung:
Leitungen vom / zum Verteiler
48
3.2.
Beispiel zur Ventildimensionierung
Bei einer Besprechung mit dem Gebäudetechnik-Planer haben Sie folgende Informationen
zusammengetragen:
Anlagenbeispiel mit 2 Heizgruppen.
Heizkessel
·
·
Leistung:
Vorlauftemperatur:
180 kW
70 °C
Heizgruppe 1 (Altbau)
·
·
Leistung:
Vorlauftemperatur:
Rücklauftemperatur:
Þ ∆T über Verbraucher:
·
·
Heizgruppe 2 (Neubau)
95 kW
70 °C
50 °C
20 K
Beimischschaltung
Druckverlust im mengenvariablen Teil:
keine genaue Angabe
· Leistung:
· Vorlauftemperatur:
Rücklauftemperatur:
Þ ∆T über Verbraucher:
80 kW
50 °C
35 °C
15 K
· Beimischschaltung mit fester
Vormischung
· Druckverlust im mengenvariablen Teil:
keine genaue Angabe
Heizgruppe 1
Heizgruppe 2
95 kW
70 / 50 °C
80 kW
50 / 35 °C
Kessel
180 kW
70 °C
Anlagenbeispiel mit den Heizgruppen 1 und 2
3.2.1.
Dimensionierung des Ventils (Stellglied)
Die Dimensionierung eines Stellglieds erfolgt in den folgenden Schritten:
·
·
·
·
·
Ermittlung des Volumenstromes aus Leistung und Temperaturdifferenz
Bestimmung des maßgebenden Druckverlustes im mengenvariablen Teil
Bestimmung der gewünschten Ventilautorität PV
und damit der notwendige Differenzdruck DpV100 über dem Ventil
Bestimmung des kVS-Wertes
Auswahl von geeignetem Ventil und Antrieb
49
Heizgruppe 1 (Altbau)
Ermittlung des Volumenstromes
Der Volumenstrom bei Nennlast – d.h. bei voll geöffnetem Regelventil – kann aus der
Leistungsformel
Q̇ = ṁ ∙ c ∙ ∆T oder V& ∙ ρ ∙ c ∙ ∆T
berechnet werden, oder mit Hilfe eines Ventilschiebers bestimmt werden. Für dieses Beispiel wird
der Ventilschieber von Siemens verwendet.
Siemens Ventilschieber
1.
2.
& = 95 kW unter den Wert von
Schieben Sie die Zeile mit dem Wert Q
DT = 20 K in Zeile
Nun können Sie in Zeile den Volumenstrom V& ablesen:
3
V& = 4.1 m /h oder 1.13 l/s
Bestimmung des Volumenstromes mit Ventilschieber (Ausschnitt) bei Nennleistung (Stellglied 100 % offen)
Dieser Teil des Ventilschiebers basiert also auf der Leistungsformel:
50
Q̇ = ṁ ∙c ∙ ∆T
Maßgebende Druckverluste im mengenvariablen Teil
1.
Bestimmen Sie in der hydraulischen Schaltung, welche Leitungsteile im Betrieb mit variabler
Wassermenge durchflossen werden.
Heizgruppe 1
Heizgruppe 2
95 kW
70 / 50 °C
80 kW
50 / 35 °C
Kessel
MV
180 kW
70 °C
∆pMV = 8 kPa
= relevante mengenvariable Strecke MV
Leitungsteile mit variabler Wassermenge im Betrieb
2.
Bestimmen Sie den Druckverlust (DpMV) in den Leitungsteilen, die mit variabler
Wassermenge betrieben werden.
Für dieses Beispiel wird mit der folgenden Annahme gearbeitet:
Druckverlust in mengenvariablen Leitungsteilen = 8 kPa.
Gewünschte Ventilautorität PV bestimmen
Nun gilt es, die erforderliche Ventilautorität PV für die Heizgruppe festzulegen. Für eine Heizgruppe in
Beimischschaltung ist eine Ventilautorität von PV = 0.5 sinnvoll.
PV = 0.5 bedeutet, dass der Druckverlust über dem Ventil DpV100 gleich groß ist, wie der Druckverlust
in den Leitungsteilen mit variabler Wassermenge Þ DpV100 = 8 kPa.
kVS-Wert bestimmen
Lesen Sie den kV-Wert in Zeile bei DpV100 (Zeile ) = 8 kPa ab.
Bestimmung des kV-Wertes basierend auf DpV100 mit Ventilschieber (Ausschnitt)
Aus dem Ventilschieber bei Volumenstrom 4.1 m3/h (Zeile ) und DpV100 von 8 kPa (Zeile ) ergibt
sich ein kV-Wert von 14.2 m3/h. Die dazu nächstliegenden kVS-Werte sind 12 und 16. Hier wird nun
ein kVS-Wert von 16 m3/h gewählt, da es bei diesem kVS-Wert für die Anwendung geeignete Ventile
gibt (siehe weiter unten).
51
Daraus ergibt sich DpV100eff = 6.5 kPa.
Bestimmung von DpV100eff bei kVS -Wert 16 mit Ventilschieber (Ausschnitt)
Überprüfen Sie kurz die daraus resultierende, effektive Ventilautorität PVeff :
PVeff =
∆pV100eff
∆pV100eff
=
∆ptotal
∆pV100eff + ∆pMV
Þ PVeff =
Resultierende Ventilautorität PVeff » 0.45
6.5 kPa
≈ 0.45
(6.5+8) kPa
Bestimmen Sie nun mögliche Ventile, die einen kVS-Wert von 16 haben.
Verschieben Sie dazu Zeile (kVS-Wert), bis der Wert "16" im eingerahmten Feld erscheint. Nun
können Sie aus der darunter aufgeführten Liste mögliche Ventiltypen auswählen.
Für unser Beispiel können Sie ein Dreiwegventil VXG41.32-16 oder ein Dreiwegventil VXG44.32-16
wählen.
Mögliche Ventile bei kvs-Wert 16 m 3/h (Ausschnitt aus Ventilschieber)
Als Antrieb können Sie einen Dreipunkt-Antrieb (z.B. SAX31 oder SQS35) einsetzen. Es bestehen
keine speziellen Anforderungen und diese Antriebe weisen ein gutes Preis- / Leistungsverhältnis auf.
Entsprechende Ventil- / Antriebs-Kombinationen finden Sie auf dem Datenblatt für Antriebe, das dem
Ventilschieber von Siemens beiliegt, oder auch in technischen Unterlagen.
52
Komponenten in Leitungsteilen mit variabler Wassermenge
Befinden sich Armaturen in den Leitungsteilen mit variabler Wassermenge, muss der dadurch
entstehende Druckverlust mitberücksichtigt werden.
DpMV = DpArmaturen + DpLeitungen
In diesem Beispiel wurde in der Heizgruppe 1 zusätzlich ein Wärmezähler (4.1 m3/h) eingebaut.
Heizgruppe 1
95 kW
70 / 50 °C
MV
Wärmezähler
Wärmezähler in Heizgruppe 1
Druckverlust
[mbar]
120
100
10
1
Druckverlust-Diagramm für einen Wärmezähler
4.1
10
100
Durchfluss [m3/h]
Der Druckverlust kann aus den Herstellerunterlagen herausgelesen werden:
DpWärmezähler = 120 mbar = 12 kPa
Der gesamte für die Stellglied-Dimensionierung maßgebende Druckverlust im mengenvariablen Teil
DpMV wird somit:
DpMV = DpArmaturen + DpLeitungen
Þ DpMV = 12 kPa + 8 kPa = 20 kPa
53
Kessel
Heizgruppe 1
Heizgruppe 2
95 kW
70 / 50 °C
80 kW
50 / 35 °C
MV
180 kW
70 °C
Wärmezähler
∆pMV = 20 kPa
DpMV für Heizgruppe 1 mit eingebautem Wärmezähler
Heizgruppe 2 (Neubau)
Beim Neubau ist eine Beimischschaltung mit fester Vormischung vorgesehen.
Heizgruppe 1
Heizgruppe 2
95 kW
70 / 50 °C
80 kW
50 / 35 °C
Kessel
MV
180 kW
70 °C
∆pMV = 8 kPa
Leitungsteile mit variabler Wassermenge im Betrieb
Volumenstrom
Aufgrund der festen Vormischung verringert sich der Volumenstrom, der vom Kessel her fließt
V̇ Kessel und das Ventil kann im Verhältnis kleiner dimensioniert werden als bei der Heizgruppe 1.
Der Volumenstrom, der von der Produzentenseite im Auslegezustand bezogen werden muss, kann
mit Hilfe der folgenden Mischformel bestimmt werden:
V̇ Kessel= V̇ Heizgruppe ∙
54
ϑVorlauf - ϑRücklauf
ϑKesselvorlauf - ϑRücklauf
V̇ Heizgruppe kann wie bei der Heizgruppe 1 bestimmt werden. Wir verwenden den Ventilschieber von
Siemens.
& = 80 kW unter den Wert von
Schieben Sie die Zeile mit dem Wert Q
DT = 15 K (50 °C - 35 °C) in Zeile
Nun können Sie in Zeile den Volumenstrom V̇ Heizgruppe ablesen:
V̇ Heizgruppe = 4.6 m3/h oder 1.32 l/s
Heizgruppe 2
80 kW
50 / 35 °C
V& HG
50 °C
35 °C
70 °C
Heizgruppe 2 mit fester Vormischung
Bestimmen Sie nun mit Hilfe der oben gezeigten Mischformel den Volumenstrom V̇ Kessel der im
Auslegezustand vom Kessel her bezogen wird:
m3
m3 50 °C-35 °C
∙
=1.97
V̇ Kessel=4.6
h
h 70 °C-35 °C
In der Praxis ist es üblicher, V̇ Kessel mit Hilfe des Ventilschiebers über die am Ventil anstehende
Temperaturdifferenz DJ zu bestimmen:
Bestimmen Sie nun V̇ Kessel auf diese Weise:
Schieben Sie die Zeile mit dem Wert Q̇ = 80 kW unter den Wert von
DT = 35 K (70 °C - 35 °C) in Zeile
2. Nun können Sie in Zeile den Volumenstrom V̇ ablesen.
1.
Er beträgt auch hier » 2 m3/h
Bestimmung des für das Stellglied maßgebenden Volumenstroms mit Ventilschieber (Ausschnitt)
55
Maßgebende Druckverluste im mengenvariablen Teil
1.
2.
Bestimmen Sie in der hydraulischen Schaltung, welche Leitungsteile im Betrieb mit variabler
Wassermenge durchflossen werden.
Bestimmen Sie den Druckverlust in den Leitungsteilen, die mit variabler Wassermenge
betrieben werden. Für dieses Beispiel wird mit der folgenden Annahme gearbeitet:
Druckverlust in mengenvariablen Leitungsteilen = 8 kPa.
Ventilautorität PV
Wir wählen hier ebenfalls eine Ventilautorität PV von 0.5. Daraus folgt:
DpV100 = 8 kPa.
kVS-Wert
Lesen Sie den kV-Wert in Zeile bei DpV100 (Zeile ) = 8 kPa ab.
Bestimmung des kV-Wertes basierend auf DpV100 mit Ventilschieber (Ausschnitt) und von DpV100eff
Aus den Angaben des Ventilschiebers bei Volumenstrom 1.97 m3/h (Zeile ) und DpV100 von 8 kPa
(Zeile ) ergibt sich ein kV-Wert von etwa 7 m3/h.
Sinnvollerweise wählt man einen kVS von 6.3 m3/h.
Daraus resultiert DpV100eff » 9.5 kPa.
Bestimmung von DpV100 basierend auf dem kVS -Wert 6.3 mit Ventilschieber (Ausschnitt)
Überprüfen Sie kurz die daraus resultierende, effektive Ventilautorität PVeff:
PVeff =
∆pV100eff
∆pV100eff
=
∆ptotal
∆pV100eff + ∆pMV
Resultierende Ventilautorität PVeff = 0.54
56
Þ PVeff =
9.5 kPa
» 0.54
(9.5+8) kPa
Bestimmen Sie nun mögliche Ventile, die einen kVS-Wert von 6.3 haben.
Verschieben Sie dazu Zeile (kVS-Wert), bis der Wert "6.3" im eingerahmten Feld erscheint. Nun
können Sie unterhalb mögliche Ventiltypen auslesen. Im Datenblatt für Antriebe, das dem
Ventilschieber von Siemens beiliegt, finden Sie die passenden Antriebe.
Mögliche Ventile bei kVS-Wert 6.3 m3/h (Ausschnitt aus Ventilschieber)
Für unser Beispiel können Sie ein Dreiwegventil VXG41.20-6.3 oder ein Dreiwegventil VXG44.20-6.3
wählen.
Als Antrieb können Sie einen Dreipunkt-Antrieb (z.B. SAX31 oder SQS35) einsetzen, da keine
speziellen Anforderungen bestehen und diese Antriebe ein gutes Preis- / Leistungsverhältnis
aufweisen.
57
3.2.2.
Einfluss von Ventilautorität PV auf Gesamtvolumenstrom bei
3-Weg-Ventilen
Kennlinien-Kombination für Dreiweg-Ventile
Der Gesamtvolumenstrom (AB) im Diagramm setzt sich zusammen aus dem Volumenstrom von
Regeltor (Kennlinie A) und Bypasstor (Kennlinie B).
In der Praxis werden 2 Kennlinien-Kombinationen (Regeltor/Bypasstor) verwendet:
·
·
gleichprozentig/linear
linear/linear
Ziel der Dimensionierung
Ziel der Dimensionierung ist eine möglichst lineare Regelkennline. Dies bedingt auch einen möglichst
konstanten Gesamtvolumenstrom AB über den gesamten Hubbereich.
Der Gesamtvolumenstrom kann sich je nach der Kennlinien-Kombination und der Ventilautorität PV
wesentlich ändern. Deshalb sind für die Dimensionierung Gesamtvolumenstrom und Ventilautorität
PV (vgl. 2.3.1) entscheidend.
Kennlinien-Kombination linear/linear
Hier ist eine möglichst hohe Ventilautorität anzustreben (P V etwa 0.9). Daraus ergibt sich über den
ganzen Hubbereich ein annähernd konstanter Gesamtvolumenstrom. Dabei ist zu beachten, dass
eine hohe Ventilautorität auch zu hohem Widerstand im Stellglied führt, der durch die Pumpe
überwunden werden muss.
V̇ /V̇ 100 H/H100
Linear / linear Kennlinien
Gesamtvolumenstrom (AB) bei Dreiwegventilen aus Regeltor (A) und Bypasstor (B)
58
Kennlinien-Kombination gleichprozentig/linear
In der Grafik unten links ist eine Ventilautorität PV von etwa 0.5 gewählt. Daraus ergibt sich über den
ganzen Hubbereich ein annähernd konstanter Gesamtvolumenstrom AB, und damit eine relativ
lineare Streckenkennlinie bei mittleren a-Werten von 0.4 ... 0.5.
Die Grafik unten rechts zeigt ein Beispiel mit einem großen PV-Wert von etwa 0.9. Dabei sinkt der
Gesamtvolumenstrom im mittleren Hubbereich stark ab.
Bei PV-Werten unter 0.4 nimmt der Gesamtvolumenstrom stark zu.
V̇ /V̇ 100 V̇ /V̇ 100 AB
AB
B
A
A
H/H100
PV = 0.5
B
H/H100
PV = 0.9
Abhängigkeit des Gesamtvolumenstroms von der Ventilautorität bei gleichprozentig/linearen Kennlinien
59
3.3.
Beispiel Warmwasser-Laderegelung
Das Regelventil für diese Warmwasser-Laderegelung soll so ausgelegt werden, dass eine möglichst
lineare Regelkennlinie resultiert.
Die notwendigen Angaben wie Leistung, Temperaturdifferenzen primär- und sekundärseitig, sowie
der maßgebende Druckverlust sind im Prinzipschema (Bild unten) eingetragen.
J1e = 60 °C
J2a = 50 °C
DpD = 10 kPa
20 kW
J1a = 40 °C
J2e = 15 °C
Prinzipschema Warmwasser-Laderegelung
Damit eine Ventilkennlinien-Grundform gewählt und die erforderliche Ventilautorität PV bestimmt
werden kann, muss zuerst der a-Wert des Wärmeübertragers ermittelt werden.
a-Wert berechnen
Der a-Wert ist ein Maß für die Nicht-Linearität der Wärmeübertragung. Er beschreibt das Verhalten
des Volumenstroms V̇ zur Leistung Q̇ (Krümmung der Kurve). Er ist abhängig von den Temperaturen
auf beiden Seiten des Wärmeübertragers und von dessen Bau- und Betriebsart, welche mit dem
Faktor "f" berücksichtigt wird (vgl. auch „Berechnung des a-Wertes“ im Anhang).
Berechnung des a-Wertes:
a=f ∙
ϑ1e - ϑ1a100
ϑ1e - ϑ1a0
Der verwendete Wärmeübertrager wird im Gegenstrom betrieben Þ f = 1
Þ a=1 ∙
(60-40) K
=2
(60-50) K
Der berechnete a-Wert von 2 wird nun verwendet, um mit Hilfe von Diagrammen die
Ventilkennlinien-Grundform und die erforderliche Ventilautorität grafisch festzulegen.
Zuerst werden im Diagramm mit den Wärmeübertrager-Kennlinien (für verschiedene a-Werte) die
korrespondierenden Werte für Q̇ /Q̇ 100 und V̇ /V̇ 100 ermittelt.
60
Q̇ /Q̇ 100 Diagramm mit Wärmeübertrager-Kennlinien (für verschiedene a-Werte)
V̇ /V̇ 100 Für ein Leistungsverhältnis von beispielsweise Q̇ /Q̇ 100 = 0.45 ergibt sich bei einem a-Wert von 2 ein
Volumenstrom-Verhältnis V̇ /V̇ 100 = 0.62.
Ventil mit linearer Kennlinie
Um die Wärmeübertrager-Kennlinie zu kompensieren und eine möglichst lineare Regelkennlinie zu
erhalten, wird ein Ventil mit einer linearen Grundkennlinie ausgewählt.
Notwendige Ventilautorität PV
Gesucht wird die Ventilautorität PV. Um diese abzulesen, muss nun im Diagramm mit den VentilBetriebskennlinien mit dem zuvor ermittelten Wert V̇ /V̇ 100 der Schnittpunkt mit dem Hubverhältnis
H/H100 = 0.45 bestimmt werden. Dies entspricht dem gewünschten linearen Verhalten der
Wärmeübertrager-Stellglied-Kombination.
V̇ /V̇ 100
H/H100
Diagramm mit Ventilautoritäten PV (lineare Ventil-Grundkennlinie)
Für diese Warmwasser-Regelung ergibt sich eine Ventilautorität PV » 0.45.
61
kVS-Wert berechnen
Damit sind nun alle Grunddaten vorhanden, um die für die Ventildimensionierung wichtigen
Kenngrößen DpV100, V̇ 100 und den benötigten kVS-Wert des Ventils zu bestimmen:
Der kVS-Wert ist definiert bei:
Dp0 = 1 bar (100 kPa)
Die Berechnung des kVS-Wertes basiert auf dem Proportionalitätsgesetz (vgl. 2.4.1
Anlagenkennlinie):
∆p1
V̇ 1
=
∆p2
V̇ 2
2
Das heißt:
∆pV100
V̇ 100
=
∆p0
kVS
2
Nach kVS aufgelöst:
kVS = V̇ 100 ∙
∆p0
∆pV100
Fehlende Größen bestimmen:
∆pV100
PV =
∆pV100 + ∆pD
nach ∆pV100 aufgelöst:
∆pV100 =
PV∙ ∆pD
0.45 ∙ 10 kPa
Þ∆pV100 =
= 8.2 kPa
1 - PV
1 – 0.45
V̇ 100 = Q̇ 100 ∙
100
0.86
0.86
ÞV̇ 100 = 20 kW ∙
=0.86 m3 /hÞkVS =0.86m3/h ∙
=3.0 m3 /h
8.2
ϑ1e - ϑ1a
20 K
Der Faktor 0.86 in dieser Berechnung beinhaltet die spezifische Wärmekapazität von Wasser
cW = 4.187 kJ/(kg∙K), die Dichte r = 1000 kg/m3, die Überlegung 1 kW = 1kJ/s, sowie die Anpassung
von s auf h.
62
Mögliche Ventile bestimmen
Aus dem Ventilschieber wird ersichtlich, dass es kein Ventil mit Gewindeanschluss in dieser
Baureihe gibt, das diesen berechneten kVS-Wert aufweist.
Es stehen Ventile mit einem kVS-Wert von 2.5 oder 4 zur Auswahl:
·
·
Variante 1:
Variante 2:
Ventil VVG41.15-4
Ventil VVG41.15-2.5
mit kVS-Wert = 4.0
mit kVS-Wert = 2.5
Mögliche Ventile mit kVS-Wert = 2.5 oder kVS -Wert = 4 (Ausschnitte aus Ventilschieber)
Effektive Ventilautorität überprüfen
Wird der Ventilschieber auf den Nenn-Volumenstrom V& 100 = 0.86 m 3 /h eingestellt, so kann für die
beiden Varianten der resultierende Druckverlust DpV100 abgelesen werden und daraus die effektive
Ventilautorität PV berechnet werden.
Druckverlust DpV100 bei kVS = 2.5 resp. 4 mit Ventilschieber (Ausschnitt) ermitteln
Variante 1: kVS-Wert = 4.0
Þ DpV100 = 4.7kPa
PVeff =
∆pV100eff
4.7 kPa
ÞPVeff =
=0.32
(4.7 + 10) kPa
∆pV100eff + ∆pD
Variante 2: kVS -Wert = 2.5
Þ DpV100 = 11.7 kPa
PVeff =
∆pV100eff
11.7 kPa
ÞPVeff =
= 0.54
(11.7+10) kPa
∆pV100eff + ∆pD
& 100 aus
Mit diesen Ventilautoritäten PVeff, können die resultierenden Volumenstromverhältnisse V& /V
dem untenstehenden Diagramm ermittelt und mit der Vorgabe verglichen werden.
63
V̇ /V̇ 100
0.62
H/H100
Diagramm Ventil-Betriebskennlinien mit resultierenden Ventilautoritäten P V für kVS = 2.5 resp. 4
Die Abweichung zum früher ermittelten V& /V& 100 = 0.62 ist bei beiden Varianten ca. 5 %.
Ventil definitiv auswählen
Wir wählen Variante 1. Sie hat
·
·
den kleineren Druckabfall
eine annähernd lineare Regelkennlinie
Þ Ventil VVG41.15-4 mit kVS-Wert = 4.0 einsetzen
64
3.4.
Beispiel Luftkühler-Regelung
Bei diesem Beispiel eines luftseitig geregelten Luftkühlers soll wiederum mit der Auswahl eines
geeigneten Ventils eine möglichst lineare Regelkennlinie erreicht werden.
70 kW
18 °C
∆pD = 20 kPa
6 °C
12 °C
Prinzipschema Luftkühler-Regelung
a-Wert berechnen
Um den a-Wert zu berechnen, muss zuerst klar sein, mit welcher hydraulischen Schaltung dieser
Luftkühler angeschlossen ist. Dies, weil der Faktor "f" vom Typ der hydraulischen Schaltung
abhängig ist.
In diesem Fall handelt es sich um eine Drosselschaltung, die es ermöglicht, den Luftkühler immer mit
der gleichen tiefen Kühlwasser-Vorlauftemperatur zu speisen.
Für einen Luftkühler, der mit einer Drosselschaltung (Durchflussregelung) angeschlossen wird, ist
der Faktor f = 0.6 in die Berechnung des a-Wertes einzusetzen (vgl. Anhang).
Berechnung des a-Wertes:
a = f ∙
ϑ1e - ϑ1a 100
ϑ1e - ϑ2a
Þ a = 0.6 ∙
(6 -12) K
= 0.3
(6 -18) K
Die Ermittlung von Ventilkennlinien-Grundform und Ventilautorität PV erfolgt in der gleichen Art, wie
sie im Beispiel der Warmwasser-Laderegelung im Detail erklärt wurde.
Wir wählen wiederum einen Wert im mittleren Steilheitsbereich der Wärmeübertrager-Kennlinie
a = 0.3, Q̇ /Q̇ 100 = 0.6 .
65
Diagramm mit Wärmeübertrager-Kennlinien (für verschiedene a-Werte)
Für den Luftkühler ergibt sich für ein Leistungsverhältnis von z.B. Q̇ /Q̇ 100 = 0.6 und einem
a-Wert = 0.3 ein Volumenstrom-Verhältnis von V̇ /V̇ 100 = 0.3.
Ventil mit gleichprozentiger Kennlinie
Um diese stark nichtlineare Wärmeübertrager-Kennlinie zu kompensieren und eine möglichst lineare
Regelkennlinie zu erhalten, wird ein Ventil mit einer gleichprozentigen Grundkennlinie ausgewählt.
Notwendige Ventilautorität PV
Bestimmen Sie nun im Diagramm mit den Ventil-Betriebskennlinien die optimale Ventilautorität PV.
Sie wird am Schnittpunkt mit dem Hubverhältnis H/H100 = 0.6 ermittelt (entspricht gewünschtem
linearem Verhalten).
Diagramm mit Ventilautoritäten PV (gleichprozentige Ventil Grundkennlinie)
Für diese Luftkühler-Regelung ergibt sich somit eine Ventilautorität PV von ca. 0.9.
66
kVS-Wert berechnen
Damit sind nun alle Grunddaten vorhanden, um die, für die Ventildimensionierung wichtigen
Kenngrößen DpV100, V& 100 und den gewünschten kVS-Wert des Ventils zu berechnen:
nach ∆pV100 aufgelöst:
∆pV100 =
PV∙ ∆pD
0.9 ∙ 20 kPa
Þ∆pV100 =
= 180 kPa
1 - PV
1 – 0.9
Þ Dieser Wert ist zu hoch (im Verhältnis zu DpD = 20 kPa)! Die Pumpe würde dadurch zu stark
belastet. Damit das Ventil genügend Einfluss hat, sollte die Ventilautorität PV ≥ 0.5 sein. Wir wählen
PV = 0.5.
DpV100, V̇ 100 und der theoretische kVS-Wert können nun wie zuvor berechnet werden:
∆pV100 =
PV∙ ∆pD
0.5 ∙ 20 kPa
Þ∆pV100 =
= 20 kPa
1 – 0.5
1 - PV
V̇ 100 = Q̇ 100 ∙
0.86
0.86
ÞV̇ 100 = 70 kW ∙
=10.0 m3 /h
6K
ϑ1e - ϑ1a
kVS = V̇ 100 ∙
∆p0
100
ÞkVS =10.0m3/h ∙
=22.4 m3 /h
20
∆pV100
Aus dem Ventilschieber wird ersichtlich, dass entweder ein Ventil mit einem kVS-Wert von 19
(Þ VXF21.40-19) oder mit kVS-Wert von 25 (Þ VXF21.40-25) zur Auswahl steht.
Mögliches Ventil mit kVS-Wert = 19 oder kVS-Wert = 25 (Ausschnitte aus Ventilschieber)
Wird der Ventilschieber auf den Nenn-Volumenstrom V̇ 100 = 10.0 m3/h eingestellt, so kann für die
beiden Varianten der resultierende Druckverlust DpV100eff abgelesen und daraus die effektive
Ventilautorität PVeff berechnet werden:
Druckverlust DpV100eff bei kVS = 19 resp. 25 mit Ventilschieber (Ausschnitt) ermitteln
67
Variante 1: kVS-Wert = 19
Þ DpV100 = 28 kPa
PVeff =
∆pV100eff
28 kPa
ÞPVeff =
=0.58
(28 + 20) kPa
∆pV100eff + ∆pD
Variante 2: kVS-Wert = 25
Þ DpV100 = 16 kPa
PVeff =
∆pV100eff
16 kPa
ÞPVeff =
= 0.44
(16+20) kPa
∆pV100eff + ∆pD
Definitive Auswahl des Ventils
Die Wahl fällt auf die Variante 1.
Sie erfüllt die beiden Kriterien
·
·
PV ³ 0.5
Annähernd lineare Kennlinie Þ gute Regelbarkeit (vgl. untenstehendes Diagramm, rechts)
Þ Ventil VXF21.40-19 mit kVS-Wert = 19
Q̇ / Q̇ 100
Q̇ / Q̇ 100
H / H100
Streckenkennlinie P V = 0.90
68
H / H100
Streckenkennlinie P V = 0.58
Anhang: Berechnung des a-Wertes
Definition des a-Wertes:
Allgemein:
ϑ1e - ϑ1a100
a=f ∙
ϑ1e - ϑ1a0
Praktisch anwendbar bei annähernd Nulllast V̇ 0 = V̇ min > 0
a=f ∙
∆Tprimär Volllast
∆Tprimär Nulllast
Formeln zur Berechnung des a-Wertes:
Radiatoren
Bereich ca. 0.5 … 0.65 (Herstellerangaben)
Fußbodenheizung
Bereich ca. 0.8 … 0.9 (Herstellerangaben)
Mischregelung, Wasser ® Wasser, f = 1
J2a geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a=
ϑ1e - ϑ2a
Vorlauftemperaturregelung
J2e konstant, J2a nicht geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a=
ϑ1e - ϑ2e
Zum Beispiel: Beimischschaltung: a = 1
Mischregelung, Wasser ® Luft, f = 1
Luftaustrittstemperatur geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a=
ϑ1e - ϑ2a
Raumtemperatur geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a=
ϑ1e - ϑ2e
J2a geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a=f ∙
ϑ1e - ϑ2a
J2e konstant, J2a nicht geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a=f ∙
ϑ1e - ϑ2e
Luftaustrittstemperatur geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a = 0.6 ∙
ϑ1e - ϑ2a
Raumtemperatur geregelt:
ϑ1e - ϑ1a100
a = 0.6 ∙
ϑ1e - ϑ2e
Durchflussregelung, Wasser ® Wasser, fGleichstrom = 2, fGegenstrom = 1
Durchflussregelung, Wasser ® Luft, f = 0.6
Legende der verwendeten Formelzeichen:
V̇ 0
minimaler primärseitig einstellbarer Volumenstrom V̇ min > 0
J1e
Primäre Eintrittstemperatur vor dem Stellglied
J1a100 Primäre Austrittstemperatur bei V̇ 100
J1a0
Primäre Austrittstemperatur bei V̇ 0
J2e
J2a
f
Sekundäre Eintrittstemperatur
Sekundäre Austrittstemperatur
Konstruktionsbedingter Korrekturfaktor des Wärmeübertragers
69
Stichwortverzeichnis
Anlagekennlinie ........................................... 37
Hydraulische Widerstände ................. 38, 40
a-Wert .................................................... 27, 60
Betriebspunkt ............................................... 41
Brauchwarmwasser-Laderegelung .............. 60
Darstellung hydraulischer Kreise
Geografische Darstellung .......................... 7
Synoptische Darstellung ............................ 8
Dimensionierung von Stellgliedern .............. 47
3-Weg-Ventile .......................................... 58
Ermittlung des Volumenstromes ........ 50, 54
Dreiwegventil ............................................... 19
Gesamtvolumenstrom und Ventilautorität
PV.......................................................... 58
Durchflussregelung ...................................... 11
Durchgangsventil ......................................... 19
Geographische Darstellung ........................... 7
Geregelte Pumpen ...................................... 44
Differenzdruck .......................................... 39
Förderhöhe .............................................. 42
Hydraulischer Abgleich ................................ 20
kV-Werte....................................................... 28
kVS-Wert ............................................. 28, 62
kV-Wert ..................................................... 28
Massenstrom ............................................... 10
Mengenkonstante Kreise ............................. 11
70
Mengenvariable Kreise ............................... 11
Mengenvariable Leitungsteile ..................... 47
Mischregelung ............................................. 11
Proportionalitätsgesetz ................................ 38
Pumpenkennlinie ......................................... 40
Regelkennlinie ..................... 31, 60, 61, 65, 66
Schematische Darstellung ............................ 7
Stellantrieb .................................................. 19
Stellgerät
Stellantrieb ............................................... 19
Streckenkennlinie ........................................ 31
Synoptische Darstellung ........................... 8, 9
Temperaturdifferenz .................................... 10
Ungeregelte Pumpen .................................. 43
Ventilautorität PV ............................. 51, 58, 61
Auswirkung auf Ventil-Grundkennlinie ..... 33
Effektive Ventilautorität PVeff .................... 52
Ventil-Grundkennlinie
Auswirkung Ventilautorität PV .................. 33
Ventilkennlinien ........................................... 29
Ventil-Kennlinien ......................................... 28
gleichprozentig ........................................ 29
gleichprozentig/linear ............................... 29
linear ........................................................ 29
Wärmeübertrager-Kennlinie ........................ 26
Siemens Schweiz AG
Infrastructure & Cities Sector
Building Technologies Division
International Headquarters
Gubelstraße 22
6301 Zug
Schweiz
Tel. +41 41 724 24 24
Siemens AG
Rödelheimer Landstraße 5-9
60487 Frankfurt am Main
Deutschland
Tel. +49 800 100 76 39
Siemens AG Österreich
Siemensstraße 90
1210 Wien
Österreich
Tel. +43 517 073 2383
Siemens Schweiz AG
Sennweidstraße 47
6312 Steinhausen
Schweiz
Tel. +41 585 579 200
Siemens SA
20, rue des Peupliers
2328 Luxembourg/Hamm
Luxembourg
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Die Informationen in diesem Dokument enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, die im
Einzelfall nicht immer vorliegen müssen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im Einzelfall bei Vertragsschluss
festzulegen. Das Dokument beinhaltet eine allgemeine Produktübersicht. Die Verfügbarkeit kann je nach Land variieren.
Für detaillierte Produktinformationen kontaktieren Sie bitte die lokale Firmenvertretung oder autorisierte Partner.
© Siemens Schweiz AG, 2014 • Bestell-Nr. 0-91917-de
Answers for infrastructure and cities.
Unsere Welt erfährt Veränderungen, die uns zu einem
neuartigen Denken zwingen: demografischer Wandel,
Urbanisierung, globale Erwärmung und Ressourcenknappheit. Maximale Effizienz hat deswegen höchste Priorität –
und das nicht nur in puncto Energie. Zusätzlich werden
wir noch mehr Komfort für das Wohlbefinden der Nutzer
schaffen müssen. Auch der Bedarf nach Schutz und
Sicherheit wird immer größer. Für unsere Kunden
ist Erfolg dadurch definiert, wie gut sie diese Herausforderungen meistern. Siemens hat die Antworten
dazu.
www.siemens.com/buildingtechnologies
„Wir sind der zuverlässige Technologiepartner für
energieeffiziente, sichere und geschützte Gebäude
und Infrastruktur.“

Hydraulik in der Gebäudetechnik

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