Einregulierung: Fußbodenheizung

1. Einregulierung Fußbodenheizung

Anlagen mit Fußbodenheizung werden in der Praxis in den seltensten Fällen wirklich einreguliert. Aufgrund der Dimensionierung der Fußbodenheizungsflächen werden die Voreinstellzahlen für den Heizkreisverteiler mit einem Computerprogramm ermittelt. Diese werden meist bei der  Fußbodenheizungsmontage eingestellt.

Die Fußbodenheizung ist eine Niedertemperaturheizung. Aufgrund der kleinen Temperaturdifferenzen
zwischen Heizungsmedium, Oberflächentemperatur und Raum ist sie relativ „gutmütig“ in Hinblick auf die exakte Durchflussmenge. So ändert sich z. B. die Wärmeabgabe eines  Fußbodenheizungsregisters nur um +/– 10 %, wenn man die Wassermenge auf 50 % absenkt bzw. auf 200 % anhebt. Bei kleineren Anlagen, wie Einfamilienhäusern etc. wird deshalb eine falsche Gesamtdurchflussmenge im Großen und Ganzen nicht bemerkbar sein. Die richtige Durchflussmenge ist aber dann von Bedeutung, wenn man Brennwertgeräte oder Fernwärmesysteme heranzieht. Hier
kann durch die richtige Wassermenge die Rücklauftemperatur des Fußbodenheizungssystems noch um einige Kelvin abgesenkt werden und dadurch der Wirkungsgrad von Brennwertgeräten weiter erhöht werden.

Zusätzlich besteht bei weitverzweigten Netzen das Problem, dass einzelne Verteiler unterversorgt werden und damit ihre Nennleistung nicht erreichen. Auch hier kann die hydraulische Einregulierung helfen. Grundsätzlich müssen die Systeme in zwei Hauptgruppen unterteilt werden:


​2. Fußbodenheizung mit Einzelraumregelung

Durch die Einzelraumregelung ergibt sich eine sehr stark schwankende Durchflussmenge. Abhängig davon, ob der Antrieb geöffnet oder geschlossen hat, ändert sich die Durchflussmenge um 100 %. Dadurch entsteht eine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Heizkreise. Um hier nun die Verhältnisse an einem Verteiler stabil zu halten, ist die Verwendung eines Differenzdruckreglers notwendig. 

Um den erforderlichen Differenzdruck für das Fußbodenheizungsregister zu erreichen, wird ein Differenzdruckregler der Serie STAP mit einem eingestellten Sollwert von z. B. 30 kPa verwendet werden. Sollte aufgrund der Berechnung ein anderer Sollwert erforderlich sein, kann dieser während des Betriebes ohne Probleme eingestellt werden. Mit dem Einregulierungsventil STAD wird die Wassermenge gemessen.

Dadurch, dass am Verteiler ein bestimmter Differenzdruck zur Verfügung steht, ist die Voreinstellung der einzelnen Heizkreise ebenfalls sehr einfach möglich. Bei der Registerauslegung wird von den Softwarepaketen nur der Druck am Verteiler untereinander abgeglichen. Die unterschiedlichen
Druckverhältnisse in einem weiterverzweigten Netz, die Rohrreibungsverluste etc. werden nicht berücksichtigt. Da aber durch den Differenzdruckregler der Druck konstant gehalten wird, genügt es, die berechneten Voreinstellwerte am Heizkreisverteiler einzustellen.

Das STAD-Ventil bei der Pumpe dient dazu, die gesamte Durchflussmenge zu kontrollieren und die Anlage auf den Betriebspunkt der Pumpe einzustellen. Zusätzlich sind bei einer Einspritzschaltung die STAD-Ventile zum richtigen Funktionieren und Abgleichen der Primär- und Sekundärwassermenge notwendig (siehe auch Hydraulische Grundschaltungen, Einspritzschaltung mit Zweiwegventilen).

Fußbodenheizung mit Einzelraumregelung.JPG
Abb. 33: Fußbodenheizung mit Einzelraumregelung und konstantem Differenzdruck pro Verteiler (differenzdruckunabhängiges Modul)



3. Systeme ohne Einzelraumregelung (manuelle Ventile)

Bei Fußbodenheizungen ohne Einzelraumregelung ist die gegenseitige Beeinflussung der Heizkreise normalerweise nicht gegeben. In diesen Anlagen ist es zielführend, die Wassermenge an jedem Verteiler mit Hilfe eines Einregulierungsventils STAD einzustellen. Die Verwendung von Kugelhähnen
mit Skalen und ähnlichen Ventilen ist nicht zielführend, da solche Ventile eine sehr schlechte Regelcharakteristik aufweisen und zusätzlich keine Möglichkeit besitzen, die Durchflussmengen zu messen und einzustellen. 

Die Einregulierung des Systems erfolgt nach einer TA Einregulierungs-Methode. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass die Ventile an jedem Verteiler platziert werden und im Strang bzw. im gemeinsamen Rücklauf ebenfalls ein Einregulierungsventil vorhanden ist, damit die Aufteilung des Systems in Einheiten gewährleistet werden kann.

Systeme ohne Zonenregelung können auf sehr einfache Weise auch nachträglich mit dem IMI Heimeier Radiocontrol F-System auf Raumregelung umgerüstet werden. Dabei ist keine aufwendige Verdrahtung erforderlich, da die Kommunikation vom Raumsender zur Zentraleinheit am Verteiler über Funk erfolgt. Auch die Nachrüstung von Fremdverteilern ist mit Hilfe von Adaptern problemlos möglich.

Fußbodenheizung ohne Einzelraumregelung.JPG
Abb. 34: ​Fußbodenheizung ohne Einzelraumregelung​



4. Fußbodenheizung mit automatischen Durchflussreglern

Bei herkömmlichen Heizkreisverteilern mit Drosselventilen und Durchflussanzeigen ist die Einstellung der erforderlichen Wassermengen eine zeitraubende Angelegenheit. ​
Die erforderliche Einstellung an den Drosselventilen muss entweder berechnet werden, oder wird über Durchflussanzeigen am Verteiler eingestellt. Die auf diese Weise verteilten Wassermengen entsprechen dabei aber lediglich dem Maximalbedarf. Wenn einzelne Heizkreise geschlossen werden, teilt sich die dort nicht mehr benötigte Wassermenge auf die benachbarten Kreise auf und führt dort zu einer Überversorgung.

Durch den automatischen hydraulischen Abgleich mit Dynacon wird die Überversorgung einzelner Heizkreise verhindert. Das sorgt für eine optimale Temperaturverteilung, spart Energie und erhöht den Komfort.

Der Durchfluss der einzelnen Heizkreise wird bei Dynacon direkt in l/h eingestellt. Dadurch ist der hydraulische Abgleich mit einem Dreh erledigt. Der eingestelle Durchfluss wird kontinuierlich angepasst. D. h. bei einem Überangebot, z. B. aufgrund schließender Nachbarkreise, regelt Dynacon den Durchfluss automatisch auf den eingestellten Wert. Die Regelkartusche sorgt stetig für einen konstanten Durchfluss. Dynacon Heizkreisverteiler sind dadurch eine zeit- und kostensparende Lösung, auch bei der Inbetriebnahme.
Dynacon Heizkreisverteiler.JPG

Abb. 35​​: Dynacon Heizkreisverteiler.


Berechnungsbeispiel:​
Gesucht:
Einstellwert Dynacon Durchflussregler
Gegeben:
Wärmestrom Heizkreis º = 1120 W
Temperaturspreizung Δt = 8 K (44/36° C)
Lösung:
Massenstrom V · = º / (Cp · Δt) = 1120 /
(1,163 · 8) = 120 kg/h
Einstellwert Durchflussregler
am Dynacon Verteiler: ≈ 120 l/h​
Mindestdifferenzdruck Dynacon.JPG

Abb. 36: Mindestdifferenzdruck über dem                 Durchflussregler: je nach Sollwert 15-20 k​​Pa.

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