Kommentar zu Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 7: Heizungspumpe berechnen von Martin Schlobach

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hydraulischer abgleich heizungspumpe berechnen

Im siebten und letzten Schritt der Serie “Hydraulischen Abgleich selber machen” werden wir die Parameter für unsere Heizungspumpe berechnen. Dazu ermitteln wir die Förderhöhe und den notwendigen Förderstrom für die Heizungspumpe.

Wichtig: Für die Berechnung beziehen wir uns auf die Grundlagen aus meinem Beitrag „Auslegung einer Heizungspumpe mit Beispielrechnung„.

Berechnen des Förderstroms $Q_{PU}$

Um den maximal benötigten Förderstrom (Volumenstrom) einer Heizungspumpe $Q_{PU}$

zu berechnen, gibt es zwei Möglichkeiten. Zum einen kann man den Volumenstrom mit dem Leistungsbedarf des Gebäudes (Schritt 2: Heizlastberechnung) berechnen und zum anderen kann man die berechneten Heizkörpervolumenströme (Schritt 5: Volumenstrom berechnen) addieren und erhält als Summe den Förderstrom für die Heizungspumpe. Im Folgenden werden wir beide Varianten durchrechnen.

Berechnung des Förderstroms mit der Gesamtheizlast

Um den Förderstrom mit Hilfe der Gesamtheizlast berechnen zu können, nehmen wir die in „Schritt 2: Heizlastberechnung“ ermittelte Gesamtheizlast. Wir beziehen uns dabei auf die mit dem Datenschieber von Honeywell ermittelte Heizlast.

Berechnung:

$\boxed{Q_{PU}=\frac{0,86 \cdot 7kW}{20K} = \underline{\underline{0,3\frac{m^3}{h}}}}$

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Bevor du alles selbst erledigst, lohnt es sich zu vergleichen, wie viel ein hydraulischer Abgleich durch eine Fachfirma kosten würde.

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Berechnung des Förderstroms über die Heizkörpervolumenströme

Um den Förderstrom mit Hilfe der Heizkörpervolumenströme zu berechnen, addieren wir die berechneten Volumenströme unserer Heizkörper zusammen.

Erdgeschoss (EG)

Heizkörper 1: Vorraum, $\dot V=27,09l/h$

Heizkörper 2: Gäste WC, $\dot V=3,87l/h$
Heizkörper 3: Waschraum, $\dot V=5,59l/h$
Heizkörper 4: Küche, $\dot V=26,23l/h$
Heizkörper 5: Wohnzimmer, $\dot V=39,35l/h$
Heizkörper 6: Wohnzimmer, $\dot V=39,35l/h$
Heizkörper 7: Flur und Treppenhaus, $\dot V=16,34l/h$

Obergeschoss (OG)

Heizkörper 8: Schlafzimmer, $\dot V=23,65l/h$

Heizkörper 9: Bad, 2 Außenwände, $\dot V=17,63l/h$
Heizkörper 10: Büro, 2 Außenwände, $\dot V=39,73l/h$
Heizkörper 11: Gästezimmer, $\dot V=28,81l/h$

Die Summe der Heizkörpervolumenströme $V_{HK}$

ergibt den Förderstrom $Q_{PU}$

$\boxed{Q_{PU}=\sum \dot V_{HK}= 267,64\frac{l}{h}=\underline{\underline{0,27\frac{m^3}{h}}}}$

Hinweis: Die Differenz der Förderströme von $0,03m^3/h$

bei beiden Rechenvarianten hat folgenden Grund: Im oberen Flur des Beispielgebäudes haben wir eine Wärmelast von $680W$ berechnet. Da es in diesem Flurbereich keinen Heizkörper gibt, konnten wir dafür auch keinen Volumenstrom berechnen. Dieser fehlt daher in der zweiten Rechenvariante mit den Heizkörpervolumenströmen. Die genannte Differenz von $0,03m^3/h$ sollte jedoch keine zu große Auswirkung auf unsere Pumpenparameter haben.

Berechnung der Förderhöhe H

In diesem Abschnitt ermitteln wir die Förderhöhe für unsere Heizungspumpe (falls ihr vergessen habt, was die Förderhöhe ist und wie sie berechnet wird, schaut einfach noch einmal in meinen Beiträgen „Was ist die Förderhöhe einer Pumpe?“ sowie „Auslegung einer Heizungspumpe mit Beispielrechnung“ nach).

Folgende Daten sind vom Beispielgebäude gegeben:

$R= 120 Pa/m$

$L=(6m+9m+5m) \cdot 2$ = $40m$
$ZF = 2,2$

$\boxed{H=\frac{120Pa/m \cdot 40m \cdot 2,2} {10.000} = \underline{\underline{1,06 mWS}}}$

Wahl der Heizungspumpe und ihre Einstellung

Mit den nun vorhandenen Daten können wir unsere Heizungspumpe auslegen. Wenn ihr schon eine elektronisch geregelte Heizungspumpe der Energieeffizienzklasse A habt, könnt ihr die berechneten Parameter in der Pumpe anpassen.

Im Folgenden werde ich euch noch einmal zeigen, wie wir mit unseren Daten eine Heizungspumpe auslegen. Dies werde ich euch am Beispiel mit den Smartphone Applikationen für Wilo und Grundfos zeigen.

Hinweis: Wenn ihr alternative Wege zur Auslegung einer Heizungspumpe haben möchtet und Onlineauslegungsprogramme bevorzugt, schaut einfach noch einmal in meinem Beitrag „Auslegung einer Heizungspumpe mit Beispielrechnung“ nach.

Auslegung mit Grundfos AppCAPS

Mit der Grundfos Smartphone App “Grundfos AppCAPS” können wir mit unseren Daten in wenigen Schritten eine Grundfos Pumpe auslegen. Die App findet ihr kostenlos für Android im Google Playstore oder für iPhone/ iPad auf iTunes.

Ich habe die Schritte der Pumpenauslegung in Abbildung 1 noch einmal dargestellt.
Um mit der Auslegung zu starten, öffnet ihr Grundfos AppCAPS.

Schritt 1: Menüpunkt „Auslegen“ wählen
Schritt 2: Volumenstrom und Förderhöhe eintragen
Schritt 3: Auslegung starten

Grundfos AppCAPS empfiehlt uns auf Grundlage der eingegebenen Daten eine Grundfos Alpha 2 25-40 180.

Hydraulischer Abgleich Pumpenauslegung Grundfos — Abbildung 1: Pumpenauslegung mit Grundfos AppCAPS

Auslegung mit dem Wilo Assistenten

Mit der Wilo Smartphone App “Wilo Assistent” können wir ebenfalls in wenigen Schritten eine Wilo Pumpe auslegen. Die App findet ihr ebenfalls kostenlos für Android im Google Playstore oder für iPhone/ iPad auf iTunes.

Ich habe auch hier die Schritte der Pumpenauslegung in Abbildung 2 noch einmal dargestellt.
Um mit der Auslegung zu starten, öffnet ihr den Wilo Assistenten.

Schritt 1: Menü oben rechts im Bild auswählen
Schritt 2: „Pumpenauslegung“ wählen
Schritt 3: Volumenstrom und Förderhöhe eintragen
Schritt 4: Suche beginnen

Der Wilo Assistent empfiehlt uns auf Grundlage der eingegebenen Daten eine Wilo Stratos Pico 25/1-4.

Hydraulischer Abgleich Pumpenauslegung Wilo — Abbildung 2: Pumpenauslegung mit dem Wilo Assistenten

Einstellen der Grundfos Pumpe

In unserem Beispielgebäude befindet sich eine Grundfos Alpha 1 25-40 Heizungspumpe. Bei der Grundfos Alpha kann man die berechneten Daten nicht direkt in der Pumpe hinterlegen. Man hat aber die die Möglichkeit 3 feste Drehzahlstufen einzustellen oder die Pumpe in der von Grundfos entwickelten AutoAdapt-Funktion laufen zu lassen.

Laut der Empfehlung von Grundfos reicht es aus die Pumpe in der AutoAdapt-Funktion zu betreiben. Die Heizungspumpe soll dann in der Lage sein bei jeder Wärmebedarfsänderung die optimale Einstellung zu finden. Wir stellen unsere Pumpe also auf AutoAdapt.

Ich empfehle dennoch bei größeren Pumpen die berechneten Werte zu hinterlegen. Für die Einstellung der Heizungspumpen werden Einstellgeräte von Grundfos benötigt, welche für den einmaligen Gebrauch einen zu hohen Anschaffungspreis haben (Grundfos Controller R100, Grundfos Go Fernbedienung für Smartphones). Es empfiehlt sich daher die Einstellung der Pumpe von einem Fachbetrieb durchführen zu lassen.

Hinweis: Wenn ihr keinen Fachbetrieb in eurer Nähe kennt, könnt ihr unter dem folgenden Link kostenlos und unverbindlich bis zu 5 Angebote von Fachfirmen aus eurer Region anfordern: Heizungsfachbetriebe finden.

Einstellen der Wilo Pumpe – Stratos Pico 25/1-4

Angenommen wir haben eine Wilo Stratos Pico 25/1-4 in unserem Beispielgebäude installiert, nutzen wir die folgende einfach beschriebene Anleitung von Wilo: Displayeinstellung Wilo-Stratos-Pico

Hier können wir die berechnete Förderhöhe ( $1,1mWS$

) eingeben, die Reglungsart
( $\Delta p - variabel$ da sich die Druckverhältnisse im Heizungsnetz dem Bedarf anpassen sollen), Nachtabsenkung (je nach Bedarf an oder aus) sowie Dynamic Adapt – On (ähnlich der AutoAdapt-Funktion von Grundfos) einstellen.

Fazit

Abschluss des hydraulischen Abgleichs

Mit dem siebten und letzten Schritt der Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen“ und der damit verbundenen Einstellung der Heizungspumpe haben wir den hydraulischen Abgleich erfolgreich abgeschlossen. Dabei haben wir in den vorherigen Schritten die Heizlast des Beispielgebäudes berechnet, die Daten im Gebäude aufgenommen und damit die Heizkörperleistungen, Volumenströme, Kv-Werte und Voreinstellung der Heizkörperventile ermittelt.

Nachbetrachtung

Nun sei noch eine Frage gestattet: „Sind wir schon fertig mit dem hydraulischen Abgleich?“ Diese Frage kann klar mit einem NEIN beantwortet werden. Ab jetzt ist es wichtig zu beobachten, ob unsere getroffenen Annahmen und Berechnungen erfolgreich und richtig sind.

Das bedeutet: Wenn es Bereiche gibt, die nicht genügend Wärme bekommen, ist es notwendig für diese eine neue Annahme zu treffen und die Einstellwerte anzupassen. Genauso ist es notwendig die Einstellwerte anzupassen, wenn Fließgeräusche oder zu hohe Temperaturen in vereinzelten Räumen erreicht werden. Ein weiterer wichtiger Schritt ist die Erfolgskontrolle durch das Beobachten der Energieverbräuche im Gebäude.

Ein hydraulischer Abgleich ist erst erfolgreich, wenn die gewünschten Raumtemperaturen in jedem Bereich eines Gebäudes erreicht werden und das System ruhig und energiesparend läuft.

Dokumentation

Die Dokumentation des hydraulischen Abgleichs ist ein wichtiger Faktor für die Erfolgskontrolle. Sie kann im Nachhinein dafür sorgen, schnell und einfach einen Überblick über die berechneten Werte zu erhalten.

Eine detaillierte Dokumentation beinhaltet daher das Eintragen der aufgenommenen, berechneten und angenommenen Daten in Tabellen und Zeichnungen. Diese Vorgehensweise habe ich bereits während der gesamten Serie versucht umzusetzen. Dennoch denke ich, dass ich in naher Zukunft einen extra Beitrag zur Dokumentation eines hydraulischen Abgleichs schreiben werde, in dem ich euch ein paar Datenblätter zum Arbeiten anfertige.

Ich wünsche euch viel Erfolg mit eurem hydraulischen Abgleich! Falls ihr Fragen, Anregungen oder Kritik habt, nutzt die Kommentarfunktion.

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Mit dem nachfolgenden Formular kannst du verschiedene Handwerksbetriebe in deiner Nähe vergleichen.

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Übersicht zur Serie “Hydraulischen Abgleich selber machen”:

Zugehörige Beiträge außerhalb der Beispielserie:

WICHTIG: Bevor ihr mit der Durchführung des hydraulischen Abgleichs beginnt, weise ich euch darauf hin, dass die hier geschilderten Arbeitsweisen auf meinen persönlichen Erfahrungen und Gedankengängen basieren. Das Ausprobieren und das Implementieren der beschriebenen Vorgehensweisen erfolgt ausschließlich auf eigene Verantwortung und Gefahr. Ich übernehme keine Verantwortung. Weiterhin empfehle ich euch die berechneten Werte immer von einem Fachhandwerker oder einem Ingenieurbüro prüfen zu lassen. Denn auch wenn der hier beschriebene Weg einfach erscheint, können sich immer wieder Rechenfehler einschleichen.

Wenn ihr keinen Fachbetrieb in eurer Nähe kennt, könnt ihr unter dem folgenden Link kostenlos und unverbindlich bis zu 5 Angebote von Fachfirmen aus eurer Region anfordern: Heizungsfachbetriebe finden.

Liebe Grüße! Euer Martin

Weiterführend Links und Quellen:
Wilo Pumpenfibel 09/2009
Wilo Deutschland
Wilo-Select Online
Wilo Assistent – Google Playstore
Wilo Assistent – iTunes
Wilo Displayeinstellung Stratos-Pico
Grundfos Deutschland
Grundfos WebCAPS
Grundfos AppCAPS – Google Playstore
Grundfos AppCAPS – iTunes

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