Hydraulische Grundschaltungen: Beimischschaltung

Beimischschaltung


  • Kein Differenzdruck am Verteiler zulässig
  • Wassermenge primär variabel
  • Wassermenge sekundär konstant
  • Temperatur beim Verbraucher variabel

​Anwendung:
Heizkörpersystem, Luftheizregister
​Vorteile:
Beim Einsatz auf drucklosen oder druckarmen Verteilern ist die Autorität fast 1. Gute Regelfähigkeit.
​Nachteile:
Temperatur muss primär und sekundär annähernd gleich sein. Kann nicht beim Anschluss einer N​​iedertemperaturheizung, z. B. 45 °C, an ein System mit 90 °C verwendet werden. Kein Differenzdruck primärseitig erlaubt. Soll ein Beimischsystem auf einem druckbehafteten Verteiler verwendet werden, so ist ein Bypass vor dem Ventil zu verwenden (siehe Bild).

Funktion
Bei der Beimischschaltung wird das Wasser  von der Energiebereitung vom Ausgang A mit dem Rücklaufwasser des Verbraucherkreises Ausgang B im Dreiwegeventil gemischt und über den Ausgang AB der Anlage zugeführt. Je nach Stellung des Dreiwegeventils kann die Temperatur tV des Verbraucherkreises zwischen tV = tP und Nulllast geregelt werden.

Bei der Regelung handelt es sich hier für  den Verbraucher um eine temperaturvariable und mengenkonstante Regelung. Die Beimischschaltung ist in der Heizungstechnik am weitesten verbreitet, da sie vielfach ohne großen Aufwand realisiert werden kann. Die Probleme des Dreiwegeventils bestehen jedoch darin, dass auf den mengenvariablen Toren kein Differenzdruck anstehen sollte. Der Differenzdruck, der am Verteiler ansteht, würde bereits bei nicht voll geöffnetem Ventil die volle Primärwassermenge über das Dreiwegeventil senden und damit die Regelfähigkeit und genaue Justierbarkeit negativ beeinflussen. Eine exakte Regelung wäre in diesem Fall nicht möglich.

Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, Dreiwegeventile, die als Beimischventil Verwendung finden, nur auf drucklosen bzw. druckverlustarmen Verteilern zu verwenden. Dadurch hat das Ventil eine Autorität von fast 1 und kann sehr gut regeln. Die genaue Wassermenge für den Verbraucherkreis wird mit dem Einregulierungsventil STADS eingestellt.

Sollte jedoch ein Differenzdruck am Verteiler vorhanden sein, ist es ebenfalls möglich, eine Beimischschaltung zu verwenden. In diesem Fall muss der Differenzdruck, der von der Hauptpumpe zur Verfügung steht, über das Ventil STADP abgebaut werden. Zwischen Vor- und Rücklauf wird ein Bypass in voller Rohrdimension verwendet. Dadurch wird zwischen den mengenvariablen Ausgängen A und B des Dreiwegeventils kein Differenzdruck aufgebaut und es kann wieder mit Autorität 1 arbeiten. 

Sollte das Ventil STADP nicht verwendet werden, würde ein Kurzschluss entstehen und der Rest der Anlage wäre nicht funktionsfähig. Das Ventil STADP muss so einreguliert werden, dass zumindest die Sekundärwassermenge qS über das Ventil fließt. Normalerweise, und um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, wird qP rund ein bis drei Prozent höher eingestellt als qS. Diese Schaltung ist jedoch für den Einsatz an Brennwertgeräten bzw. Fernwärmesystemen nicht mehr geeignet, da sich hier nun eine permanente Rücklaufanhebung ergibt.

Dimensionierung Regelventil
ΔpV > 3 kPaFormel S. 35_1.JPG

Dimensionierungsbeispiel
Formel S. 35_2.JPG


Die Auswahl der Regelventile erfolgt nach der Reynardreihe. Zur Verfügung steht Reynardreihe 4,0
3.
Bei der Wahl 6,3 würde der Druckverlust im Regelventil unter 3 kPa sein, deshalb wird Kv = 4,0 gewählt
.
Formel S. 35_3.JPG
Regelkreis erbracht werden.



Einregulierung
  • Dreiwegeventil voll öffnen
  • Nenndurchflussmenge mit STADS einstellen
Beimischschaltungen.JPG
Abb. 52: Beimischschaltungen​
Hydraulische Grundschaltungen: Beimischschaltung