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Grundfos Praxishandbuch für Heizungsanlagen von Ein

EinbettenHerunterladen
Heizungsanlagen
in Ein- und
Zweifamilienhäusern
Willkommen zu Ihrem persönlichen Ratgeber
für den Bereich Heizungsumwälzpumpen in
Ein- und Zweifamilienhäusern
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Der vorliegende Ratgeber
ist in folgende Abschnitte
unterteilt:
Anwendungen
Pumpenauswahl
Zubehör
Theorie
Praxishilfe
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Inhaltsverzeichnis Anwendungen
Umwälzpumpen und Pumpensysteme für Ein- und Zweifamilienhäuser.........................................6
Anwendungsübersicht............................................................................................................................................7
Systemaufbau Einrohrsystem.............................................................................................................................. 8
Systemaufbau Zweirohrsystem..........................................................................................................................9
Fußbodenheizung...................................................................................................................................................10
Aufbau einer Fußbodenheizung........................................................................................................................11
Heizkessel.................................................................................................................................................................. 12
Alternative Brennstoffe....................................................................................................................................... 13
Wärmetauscher....................................................................................................................................................... 14
Trinkwarmwasser-Zirkulationssysteme......................................................................................................... 15
Heizungsumwälzpumpen...................................................................................................................................16
Trinkwarmwasserzirkulation in Ein- und Zweifamilienhäusern...........................................................17
Solarkollektoren......................................................................................................................................................19
Kühl- und Klimaanlagen.......................................................................................................................................20
Geothermisches Heizen / Kühlen (Wärmepumpe).................................................................................... 21
Wärme aus dem Erdboden (Geothermie)......................................................................................................22
Wärme aus Grundwasser....................................................................................................................................23
Wärme aus der Luft...............................................................................................................................................24
Pumpenauswahl
Das Energieprojekt.................................................................................................................................................26
Es zahlt sich aus, auf das Label zu achten...................................................................................................... 27
Grundfos ALPHA2...................................................................................................................................................29
Grundfos UPS...........................................................................................................................................................30
Grundfos MAGNA................................................................................................................................................... 31
Grundfos COMFORT/COMFORT UNI-CONNECT......................................................................................... 32
Grundfos UP – N/B................................................................................................................................................. 33
Grundfos SOLAR......................................................................................................................................................34
Grundfos UPS-K....................................................................................................................................................... 35
Grundfos TP..............................................................................................................................................................36
Grundfos TPE............................................................................................................................................................ 37
Grundfos Conlift.....................................................................................................................................................38
Grundfos Energiesparköpfe................................................................................................................................39
Zubehör
Auslegen von Ausdehungsgefäßen.................................................................................................................42
Theorie
Die Grundlagen....................................................................................................................................................... 46
Wärmeverlust und Heizlast................................................................................................................................ 47
Berechnung des Förderstroms...........................................................................................................................48
Einfluss auf den Förderstrombedarf...............................................................................................................50
Belastungsprofil einer Heizungsanlage......................................................................................................... 51
Druckverhältnisse in Heizungsanlagen.......................................................................................................... 52
Betriebsüberdruck . ............................................................................................................................................... 53
Offene Systeme.......................................................................................................................................................54
Druckbeaufschlagte geschlossene Systeme................................................................................................ 55
Förderhöhe der Pumpe.........................................................................................................................................56
Druckverlust.............................................................................................................................................................58
Pumpenkennlinie und Anlagenkennlinie.......................................................................................................59
Druckverlust............................................................................................................................................................ 60
Hydraulischer Abgleich einer Heizungsanlage............................................................................................61
Statischer Anlagendruck......................................................................................................................................62
Vordruck.....................................................................................................................................................................63
Praxishilfe
Heizungsumwälzpumpen.................................................................................................................................. 66
Nützliche Tipps........................................................................................................................................................67
Zirkulationspumpen für erwärmtes Trinkwasser..................................................................................... 69
Nützliche Tipps........................................................................................................................................................70
Weitergehende Informationen auf der Internetseite Haus und Garten...........................................76
Kontakt
Adressen.....................................................................................................................................................................85
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
Anwendungen
Umwälzpumpen und Pumpensysteme
für Ein- und Zweifamilienhäuser
4
1
3
1
Heizung
2
Warmwasser
3
Warmwasserzirkulation
4
Solaranlagen
2
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen Anwendungsübersicht
■
□
Warmwasserbereitung
■
■
■
SOLAR
UP-N/B
■
UPS
Warmwasserzirkulation
ALPHA2
COMFORT
Energiesparköpfe*
Pumpentyp
Anwendung
Wandhängende
Wärmeerzeuger
■
Gas-/Ölheizkessel
■
Einrohrsystem
■
□
Zweirohrsystem
■
□
Fußbodenheizung
■
□
■
Solaranlagen
■ = Beste Wahl
□ = Alternative
* Grundfos Energiesparköpfe für Grundfos
Standardumwälzpumpen in wandhängenden Wärmeerzeugern.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
Anwendungen
Systemaufbau
Einrohrsystem
Horizontale Verteilung
Konstanter Volumenstrom
Geringe Spreizung
Zur gleichmäßigen Versorgung aller Heizkörper ist ein sehr
genauer hydraulischer Abgleich erforderlich.
Wärmeerzeuger
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen Systemaufbau
Zweirohrsystem
Horizontale Verteilung
Variabler Volumenstrom
Hohe Spreizung
Zur gleichmäßigen Versorgung aller Heizkörper
ist ein sehr genauer hydraulischer Abgleich
erforderlich. Für den hydraulischen Abgleich voreinstellbare Thermostatventile oder einstellbare
Rücklaufverschraubungen verwenden.
Wärmeerzeuger
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
10 Anwendungen
Fußbodenheizung
Bei der Fußbodenheizung wird die Wärme zur Beheizung
der Räume zunächst mit Hilfe von im Fußboden
verlegten Rohrleitungen in den Fußboden übertragen.
Fußbodenheizungen und Radiatorenheizungen können
miteinander kombiniert werden.
Die Radiatorenheizung und Fußbodenheizung unterscheiden sich u.a. in der Vorlauftemperatur. Systeme
mit Heizkörpern benötigen Vorlauftemperaturen von
bis zu 80 °C und eine Spreizung bis 40 °C, während
Fußbodenheizungen nur mit Vorlauftemperaturen
von max. 40 °C betrieben werden dürfen und die
Spreizung höchstens 5 bis 8 °C beträgt. Um die
richtige Vorlauftemperatur zu ereichen, benötigen
Fußbodenheizungen immer eine Rücklaufbeimischung
über ein Mischventil.
t
10
Max. 40 °C
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 11
Aufbau einer Fußbodenheizung
Fußbodenheizungen gibt es in vielen unterschiedlichen
Ausführungen. Befolgen Sie deshalb bei der Installation
immer die Montageanleitung des jeweiligen Herstellers.
Für jeden Raum sollte die Temperatur individuell regelbar
sein. Zudem sollte das gesamte System hydraulisch
abgeglichen sein. Der Druckverlust in dem ungünstigsten
Rohrleitungsheizkreis bestimmt die Förderhöhe der Pumpe.
Aufgrund des hohen Druckverlustes und der niedrigen
Temperaturspreizung benötigen Fußbodenheizungen bei
ansonsten gleichen Bedingungen eine größere Pumpe
als ein vergleichbares Heizungssystem mit Heizkörpern.
Wegen des variablen Förderstrombedarfs wird zudem
empfohlen, eine drehzahlgeregelte Pumpe einzusetzen,
wie z.B. die Grundfos ALPHA2.
Temp. Regelung
Temp.
Regelung
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
11
12 Anwendungen
Heizkessel
Es gibt prinzipiell zwei Arten von Wärmeerzeugern:
• wandhängende Wärmeerzeuger
• bodenstehende Wärmeerzeuger
Wandhängende Wärmeerzeuger
• s ind häufig mit einer speziellen, im Gerät integrierten
Umwälzpumpe ausgestattet,
die in enger Zusammenarbeit
mit dem Kesselhersteller
entwickelt worden ist.
• werden nur sehr selten
ohne im Gerät integrierte
Umwälzpumpe geliefert.
• Ist der Wärmeerzeuger mit
einer Grundfos StandardUmwälzpumpe ausgerüstet,
sind für den Austauschfall
Grundfos Energiesparköpfe
lieferbar.
Bodenstehende
Wärmeerzeuger
• s ind in vielen unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. Dabei
kann die Umwälzpumpe
sowohl innerhalb als
auch außerhalb des
Kesselgehäuses platziert
sein.
• Um die Nachtabsenkungsfunktion nutzen zu
können, muss die Pumpe
im Vorlauf eingebaut
werden.
12
Vorlauf
Rücklauf
Vorlauf
Rücklauf
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 13
Alternative Brennstoffe
• Es werden verschiedene Brennstoffe verwendet, wie
z.B. Holz, Holzpellets, oder Stroh. Das Heizungssystem
arbeitet häufig mit höheren Temperaturen als Gas- oder
Ölkessel.
• Es können regional unterschiedliche gesetzliche
Bestimmungen gelten. Zudem verlangt der
Kesselhersteller häufig, dass der Kessel mit einer
Mindestdurchflußmenge durchströmt werden muss.
• Die Mindestdurchflußmenge kann mit einer zusätzlichen Kesselkreispumpe realisiert werden, mit deren
Hilfe der Wasserinhalt des Kessels umgewälzt wird.
Dadurch wird auch eine Temperaturschichtung im
Kessel weitestgehend verhindert. Es ist jedoch zu
prüfen, ob der maximale Zulaufdruck zur Pumpe den in
örtlichen Bestimmungen vorgegebenen maximal zulässigen Druck für offene Drucksysteme nicht übersteigt.
• Grundfos empfiehlt den Einsatz von TP-Inlinepumpen
für Kessel, die zur Verfeuerung von alternativen
Brennstoffen vorgesehen sind.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
13
14 Anwendungen
Wärmetauscher
• Im Allgemeinen werden Wärmetauscher zur
Erzeugung von Warmwasser in Wohngebäuden oder
Fernwärmeheizungen eingesetzt. Der Wärmetauscher
überträgt dabei Wärmeenergie von einem Medium auf
ein anderes Medium. Dabei kommt es zu einem kleinen
Temperaturabfall zwischen dem Primärkreis und dem
Sekundärkreis.
• Ein Regelventil in der Rücklaufleitung des Primärkreises
regelt die Vorlauftemperatur des Sekundärkreises.
• Achtung: Um die Nachtabsenkungsfunktion nutzen zu
können, muss die Pumpe im Vorlauf eingebaut werden.
Primärkreis
Sekundärkreis
Regelventil
14
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 15
Trinkwarmwasser-Zirkulationssysteme
• Eine Zirkulationsleitung mit zugehöriger
Zirkulationspumpe erhöht den Wohnkomfort, da an
jeder Zapfstelle sofort warmes Wasser zur Verfügung
steht, auch wenn die Zapfstellen z.B. in Küche und Bad
weit vom Warmwasserspeicher entfernt liegen. Dadurch
wird Wasserverschwendung infolge langer Wartezeiten
vermieden.
Folgendes ist dabei zu beachten:
• Ist die Pumpe zu groß und damit der Durchfluss zu
hoch, treten Geräusche in der Anlage infolge der hohen
Strömungsgeschwindigkeiten auf.
Wiederbefüllzulauf
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
15
16 Anwendungen
Heizungsumwälzpumpen
Auswählen der richtigen Pumpe
Falls eine vorhandene Pumpe ausgetauscht werden muss,
ist vorher abzuklären, ob seit Inbetriebnahme dieser
Pumpen bauliche Veränderungen am Haus durchgeführt
worden sind. Umbaumaßnahmen oder Veränderungen an
der Heizungsanlage können z.B. sein:
• Einbau neuer Isolierverglasung
• Zusätzliche Wärmedämmung
• Einbau neuer Thermostatventile.
Meistens sind in älteren Heizungsanlagen zu groß dimensionierte und ungeregelte Pumpen eingebaut. Sie können
häufig durch kleinere, drehzahlgeregelte GRUNDFOSPumpen ersetzt werden. Eine drehzahlgeregelte Pumpe
passt sich automatisch an die neuen Bedingungen an.
Durch ihren Einbau wird die Gefahr von Geräuschen in der
Anlage auf ein Minimum reduziert und gleichzeitig Energie
eingespart.
Wohnfläche
(m2)
Radiatorenheizung
∆t 20 °C
m³/h
Pumpentyp für
Radiatorenheizung
Fußbodenheizung
∆t 5 °C
m³/h
80-120
0,4
ALPHA2
XX-40
120-160
0,5
160-200
Pumpentyp für
Fußbodenheizung
Beste
Wahl
Alternative
1,5
ALPHA2
XX-60
UPS
XX-40
ALPHA2
XX-40
2,0
ALPHA2
XX-60
UPS
XX-60
0,6
ALPHA2
XX-40
2,5
ALPHA2
XX-60
UPS
XX-60
200-240
0,7
ALPHA2
XX-40
3,0
MAGNA
XX-60
240-280
0,8
ALPHA2
XX-60
3,5
MAGNA
XX-100
Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Theorie/Berechnung
des Förderstroms.
16
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 17
Trinkwarmwasserzirkulation
in Ein- und Zweifamilienhäusern
Erfahrungen zeigen, dass die meisten Pumpen in
Zirkulationssystemen zu groß sind. Deshalb sollten bei
einem Austausch einer vorhandenen Pumpe immer die
Systemanforderungen überprüft und die erforderliche
Förderleistung neu berechnet werden.
Dies kann anhand der nachfolgend aufgeführten
Erfahrungswerte erfolgen.
Annahmen:
Bei isolierten Rohren in beheizten Räumen mit einem
Wärmeverlust von 10 W/m rechnen.
Bei isolierten Rohren in unbeheizten Räumen mit einem
Wärmeverlust von 20 W/m rechnen.
Der Druckverlust eines Rückschlagventils wird zu 10 kPa
angenommen.
Abkühlung = 5 °C
Die max. Strömungsgeschwindigkeit in den Rohrleitungen
sollte 1,0 m/s und in Kupferleitungen 0,5 m/s nicht
überschreiten, um Geräusche und Abtragungen durch
Verwirbelungen in den Rohrleitungen zu vermeiden.
Berechnungsformel:
kW x 0,86 = m³/h
Abkühlung
Fortsetzung auf der nächsten Seite >
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
17
18 Anwendungen
Die drei nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung:
1. Große Einfamilienhäuser mit isolierten Rohrleitungen
in beheizten Räumen.
Versorgungsleitung: 30 m, Ø 22 mm
Rücklaufleitung: 30 m, Ø 15 mm
Länge der
Versorgungsleitung
(m)
30 m,
Ø 22 mm
Länge der
Rücklaufleitung
(m)
30 m,
Ø 15 mm
Volumenstrom
(m³/h)
Gesamtdruckverlust (kPa)
Pumpenauswahl
0,1
20
ALPHA2 N
2. Industriegebäude mit isolierten Räumen in
unbeheizten Räumen.
Versorgungsleitung: 300 m, Ø 50 mm
Rücklaufleitung: 300 m, Ø 40 mm
Länge der
Versorgungsleitung
(m)
300 m,
Ø 50 mm
Länge der
Rücklaufleitung
(m)
300 m,
Ø 40 mm
Volumenstrom
(m³/h)
Gesamtdruckverlust (kPa)
Pumpenauswahl
2
46
MAGNA
32-100 N
3. Große Wohnblocks mit isolierten Rohrleitungen in
unbeheizten Räumen.
Versorgungsleitung: 200 m, Ø 50 mm
20 Versorgungssteigleitungen: 10 m, Ø 25 mm.
Rücklaufleitung: 200 m, Ø 40 mm
20 Rücklaufsteigleitungen: 10 m, Ø 20 mm
18
Länge der
Versorgungsleitung
(m)
Länge der
Rücklaufleitung
(m)
Volumenstrom
(m³/h)
Gesamtdruckverlust (kPa)
Pumpenauswahl
400 m
400 m
2,8
50
MAGNA
32-100 N
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 19
Solarkollektoren
Im Allgemeinen werden Solarkollektoren zur
Unterstützung der Warmwasserbereitung und der
Heizung eingesetzt. Alle Solaranlagen verwenden ein
Wassergemisch als Wärmeträger und benötigen deshalb
eine Umwälzpumpe.
Hinweis zur Auswahl und Installation der Pumpe:
Bei der Auswahl der Pumpe sind folgende Faktoren zu
berücksichtigen:
• Möglicherweise sind im Wasser Frostschutzzusätze
enthalten
• Hohe Medientemperaturen
• Hohe Temperaturschwankungen.
Deshalb empfiehlt GRUNDFOS die folgende, speziell für
diese Anwendung entwickelte Umwälzpumpe:
• UP Solar
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
19
20 Anwendungen
Kühl- und Klimaanlagen
Für Kühl- und Klimaanlagen sind je nach Art/Größe
Umwälzpumpen der Baureihen UPS und MAGNA oder
Sonderausführungen (Baureihe UPS-K) einzusetzen. (Siehe
Abschnitt Pumpenauswahl.)
Temperaturbereich:UPS:
-25°C bis 110°C
UPS-K: -25°C bis 90°C
MAGNA: +2°C bis 110°C
Diese Pumpen sind somit für die Umwälzung von Kalt- und
Warmwasser geeignet.
20
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 21
Geothermisches Heizen / Kühlen
(Wärmepumpe)
Die Ausnutzung der im Erdboden oder in der Luft
gespeicherten Energiemengen eröffnen zusätzliche
Möglichkeiten zum Beheizen und Kühlen von Räumen.
Speziell entwickelte Anlagen können je nach Bedarf
sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingesetzt
werden. Im Winter entziehen diese Systeme dem Erdboden
Wärme und übertragen diese in das Gebäude. Im Sommer
entnehmen sie der Raumluft die überschüssige Wärme
und transportieren diese in den Erdboden.
Hauptbestandteil dieser Systeme sind die Umwälzpumpe
und eine Wärmepumpe oder Kältemaschine. Die
Kältemaschine besteht aus einem Kondensator,
einem Verdampfer, einem Kompressor und einem
Expansionsventil. Der Kondensator dient im Winter zur
Erwärmung des umlaufenden Heizmediums, während der
Verdampfer im Sommer zum Kühlen desselben umlaufenden Mediums genutzt wird.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
21
22 Anwendungen
Wärme aus dem Erdboden
(Geothermie)
Im Heizbetrieb wird flüssiges Kältemittel entspannt und
durch Zufuhr von Wärme, dass einem Glykol/WasserGemisch entzogen wird, bei ca. 7 °C verdampft. Der Boden
erwärmt dann das abgekühlte Gemisch, bevor es erneut
zum Verdampfer gelangt.
Das nun verdampfte Kältemittel wird komprimiert und
strömt durch den Kondensator, wo es seine Wärme an das
zirkulierende Heizmedium abgibt.
22
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Anwendungen 23
Wärme aus Grundwasser
Im Heizbetrieb fördert eine Brunnenpumpe Grundwasser,
das immer eine gleich bleibende Temperatur aufweist,
zum Verdampfer. Das abgekühlte Wasser gelangt dann
über einen Brunnen zurück in das Grundwasser.
Der restliche Prozess verläuft dann wie bei der Erdwärmenutzung.
Installationshinweis:
Örtliche Bestimmungen können dieser Art der Wärmegewinnung entgegenstehen, weil das gekühlte Wasser
zunächst im Erdboden verteilt wird, bevor es in das
Grundwasser gelangt. Deshalb sind vor einer möglichen
Installation die zuständigen Behörden zu konsultieren.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
23
24 Anwendungen
Wärme aus der Luft
Im Heizbetrieb wird das Kältemittel mit Hilfe der
Umgebungsluft verdampft.
Die Wärmeabgabe an das zirkulierende Heizmedium
erfolgt genauso wie bei den vorherigen Systemen.
24
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Pumpenauswahl 25
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
25
26 Pumpenauswahl
Das Energieprojekt
Mit seinem engagierten Eintreten für das Energieprojekt
will Grundfos erreichen, dass sich die Kunden durch intensive Beratung für die energieeffizienteste Pumpenlösung
entscheiden.
Denn überall auf der Welt sehen wir uns denselben
Herausforderungen gegenübergestellt. In allen Staaten
steigt der Strombedarf. Doch eigentlich müssen wir
weniger Energie verbrauchen, um die Umwelt zu schützen.
Deshalb müssen wir einen Weg finden, um die Energie
besser auszunutzen. Und energieffiziente Pumpen bieten
ein enormes Einsparpotential.
Durch das Aufklären der Verbraucher über den
Energieverbrauch ihrer Pumpe wird schließlich auch die
gesamte Pumpenindustrie dazu gezwungen, energieeffiziente Pumpen zu entwickeln und anzubieten. Grundfos
setzt seine Energiesparideen bereits seit den frühen
90er Jahren in reale Produkte um. Und gerade jetzt ist
es wichtiger denn je, eine zuverlässige, langlebige und
energieeffiziente Pumpe einzubauen.
Durch den Austausch der Umwälzpumpe ergibt sich ein großes
Energieeinsparpotential.
Durchschnittlicher Energieverbrauch pro Jahr in
europäischen Haushalten in kWh
Umwälzpumpe
D 550
A 115
Waschmaschine
G 398
A 236
Kühlschrank
G 305
A 115
Vielen Verbrauchern ist noch gar nicht bewusst, dass sie durch den
Wechsel zu einer A-klassifizierten Umwälzpumpe eine der größten
Energieeinsparungen in ihrem Haushalt erzielen können.
26
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Pumpenauswahl 27
Es zahlt sich aus, auf das Label zu
achten
Das bekannte Energielabel der EU beeinflusst die
Kaufentscheidung der Verbraucher bei Haushaltsgeräten,
wie z.B. Kühlschränken und Glühlampen, seit vielen
Jahren, indem die Energieeffizienz und damit der
Energieverbrauch eines Gerätes klar verständlich gekennzeichnet wird. Durch Aufklären der Verbraucher können
wir alle den CO2-Ausstoss erheblich senken.
Das Energielabel für Umwälzpumpen wurde 2005
eingeführt. Es bewertet die Energieeffizienz einer Pumpe
auf einer Skala von A (am effizientesten) bis G.
Zum Vergleich: Die heute in europäischen Haushalten
normalerweise installierte Standard-Umwälzpumpe ist auf
der Energieskala unter D eingestuft. Durch den Wechsel
zu einer unter A eingestuften Umwälzpumpe können
Hausbesitzer bis zu 80 % weniger an elektrischer Energie
verbrauchen als mit einer D-klassifizierten Pumpe.
Große Einsparungen durch energieeffiziente Umwälzpumpen
80 %
60 %
40 %
20 %
0%
C
B
A
Energieeinsparung im Vergleich zu einer unter D/E eingestuften
Standard-Pumpe. Durch den Einbau einer C-, B- und insbesondere
einer A-klassifizierten Pumpe sind erhebliche Energieeinsparungen
im Vergleich zu einer Pumpe mit einem durchschnittlichen
Energieverbrauch möglich.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
27
28 Pumpenauswahl
p
H
[kPa ] [m]
12
100
10
80
8
60
6
Solar
ALPHA2
40
4
30
3
20
2
UPS
10
1
0.8
Comfort
UP-N/B
0.2
0.3
0.4
0.1
0.5 0.6
0.8
0.2
1
2
0.3
0.4
0.5 0.6
3
0.8
4
5
6
1. 0
8
10
Q [m³/h]
2. 0
Q [l/s]
G 1”
x
G 1¼”
x
x
x
x
G 1½”
x
x
x
G 2”
x
x
x
DN 32
x
x
DN 40
x
x
Rp = InnengewindeG = AußengewindeDN = Flansch
28
SOLAR
x
UP-N/B
x
Rp ½”
COMFORT
UPS
Rohranschlüsse
ALPHA2
Pumpentyp
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
x
TM03 4090 1606
0.5
Pumpenauswahl 29
Grundfos ALPHA2
– Hocheffizienzpumpe für
Heizung und Trinkwarmwasserzirkulation
Technische Daten
Medientemperatur:+2 °C bis +110 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:5 W - 45 W
Drehzahl:variabel und 1-3 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde
Einbaulänge:130 bis 180 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, Edelstahl
AnwendungenHeizung und
Trinkwarmwasserzirkulation
Energieeffizienzklasse:4 m: A
5 m: A
6 m: A
Kennlinien
p
[kPa ]
60
50
H
[m]
ALPHA2
6
5
40
4
30
3
20
2
ALP
HA
ALP
10
1
0
0
0.0
0.0
0.4
X-6
0
0
Q [l/s]
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
29
0.8
0.2
2X
XX-4
TM03 1347 1805
HA2
1. 2
1. 6
0.4
2. 0
2. 4
0.6
2. 8
Q [m³/h]
0.8
30 Pumpenauswahl
Grundfos UPS
– Standard-Umwälzpumpe
für Heizung, Kälte- und
Trinkwarmwasserzirkulation
Technische Daten
Medientemperatur:-25 °C bis +110 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:25 W bis 350 W
Drehzahl:1-3 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde, Flansch
Einbaulänge120 bis 250 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, Edelstahl und Bronze
Energieeffizienzklasse:4 m: B
5 m: B
6 m: C
8 m: C
10 m: C
Kennlinien
p
H
[kPa] [m]
12
11
100
UPS XX-125
10
9
80
UPS XX-100
8
7
60
UPS XX-80
6
UPS XX-70
5
40
UPS XX-60
4
UPS XX-50
3
20
1
0
UPS XX-30
0
1
2
0.4
30
UPS XX-55
UPS XX-40
2
3
0.6
0.8
4
6
1.0
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
8
2.0
10
12
15
Q [m³/h]
Q [l/s]
Pumpenauswahl 31
Grundfos MAGNA
– Hocheffizienzpumpe
für Heizung, Kälte- und
Trinkwarmwasserzirkulation
Technische Daten
Medientemperatur:+2 °C bis +110 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:10 W bis 900 W
Drehzahl:variabel und 1-3 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde, Flansch
Einbaulänge:180 bis 340 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, Edelstahl
Energieeffizienzklasse:
Wärmedämmschalen sind bereits im Lieferumfang
enthalten.
Kältedämmschalen optional lieferbar.
Kennlinien
p
[kPa ]
H
[m]
14
12
5
40
4
30
3
20
2
10
1
MAGNA 32-60
MAGNA 25-60
MAGNA 50-120
MAGNA 50-60
1
2
3
4
1
5
6
8
2
10
20
3
4
5
30
6
7
40
50
Q [m³/h]
8 9 10
Q [l/s]
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
TM03 4087 1606
-60
6
50
MAGNA 40-120
MAGNA 32-120
NA 65
60
MAGNA 50-100
MAGNA 40-100
MAGNA 32-100
MAGNA 25-100
65-120
8
MAG
10
80
MAGNA
100
31
32 Pumpenauswahl
Grundfos COMFORT/
COMFORT UNI-CONNECT
– Zirkulationspumpe für
erwärmtes Trinkwasser
Technische Daten
Max. Förderhöhe:1,2 m
Max. Förderstrom:0,6 m³/h
Medientemperatur:+2 °C bis +95 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:25 W
Drehzahl:1 Drehzahlstufe
Rohranschluss:Gewinde Rp, UNI-CONNECT
Einbaulänge:80 und 110 mm
Gehäusewerkstoff:Messing
Kennlinien
p
[kPa ]
12
H
[m]
COMFORT
1. 2
1. 0
UP 15-14
8
0.8
0.6
UP 20-14
4
0.4
0
0.0
0.00
0.00
32
0.05
0.10
0.02
0.15
0.04
0.20
0.06
0.25
0.30
0.08
0.35
0.10
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
0.40
0.45
0.12
Q [m³/h]
Q [l/s]
TM01 9302 1606
0.2
Pumpenauswahl 33
Grundfos UP – N/B
– Zirkulationspumpe für
erwärmtes Trinkwasser
Technische Daten
Medientemperatur:+2 °C bis +110 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:25 W bis 125 W
Drehzahl:1-3 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde, Flansch
Einbaulänge:150, 180, 220, 250 mm
Gehäusewerkstoff:Edelstahl/Bronze
Kennlinien
p
H
[kP a] [m]
100
10
80
8
60
50
6
5
40
4
30
3
20
2
10
1
UPS 32-100
UPS 25-80 N/B
UPS 25-60 N/B
UP S 25-40
N/B
UP 20-45 N
UP 20-30 N
8
6
5
UPS
32-80 N/B
UPS 25-55 B
UP 20-15 N
0.5
UP 20-07 N
4
3
2
0.2
0.4
0.6
0.8
0.2
1
1. 5
0.4
2
3
0.6
0.8
4
1. 0
6
8
2.0
10
12
15
Q [m³/h]
Q [l/s]
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
33
34 Pumpenauswahl
Grundfos SOLAR
– Umwälzpumpe für
Solaranlagen
Technische Daten
Medientemperatur:+2 °C bis +110 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:35 W bis 230 W
Drehzahl:1-2 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde
Einbaulänge:130 bis 180 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, kataphoresebeschichtet
Förderhöhen (H):4 m, 6 m, 8 m, 12 m
Kennlinien
p
[kPa]
H
[m]
100
10
80
8
60
6
40
4
30
3
20
2
10
1
UPS Solar
12
UPS 25-120
UPS 15-80
UPS 25-60
0.5
0.4
0.5
0.6
0.8
0.2
34
1
2
0.3
0.4
0.5
3
0.6
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
0.7
0.8 0.9 1. 0
4
5
Q [m³/h]
Q [l/s]
TM03 3440 0406
UPS 25-40
Pumpenauswahl 35
Grundfos UPS-K
– Umwälzpumpe für
Kaltwasser
Technische Daten
K-Ausführung:
Die Statorwicklungen sind zum Schutz gegen Kondensation
beschichtet.
Medientemperatur:-25 °C bis +95 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:35 W bis 115 W
Drehzahl:1-3 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde, Flansch
Einbaulänge:120 bis 180 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, Edelstahl und Bronze
KU-Ausführung:
Klemmenkasten und Stator ausgeschäumt, mit Kabel
Medientemperatur:-25 °C bis +110 °C
Leistungsaufnahme:60 W bis 190 W
Drehzahl:1 Drehzahlstufe
Kennlinien
p
[kPa]
H
[m]
60
6.0
40
4.0
8.0
UP XX-80 KU
UPS XX-60 K
20
2. 0
10
1. 0
8
0.8
6
0.6
UPS XX-50 K
UPS XX-40 K
0.5
1
1. 2
2
0.4
3
0.6
0.8
4
1. 0
6
8
Q [m³/h]
Q [l/s]
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
35
36 Pumpenauswahl
Grundfos TP
– Trockenläuferpumpe
für Heizung, Kälte- und
Trinkwarmwasserzirkulation
Technische Daten
Medientemperatur:-25 °C bis +110 °C
Betriebsdruck:Max. 1,0 MPa (10 bar)
Leistungsaufnahme:120 W bis 250 W
Drehzahl:1 Drehzahlstufe
Rohranschluss:1½” und 2”
Einbaulänge:180 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, Bronze
Kennlinien
p
H
[kPa] [m]
10
80
8
60
6
TP 25-90
5
40
4
3
20
TP
32-90
TP 25-50
2
TP 32-50
10
1
1
2
0.4
36
3
0.6
0.8
4
5
1.0
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
6
8
2.0
10
Q [m³/h]
Q [l/s]
Pumpenauswahl 37
Grundfos TPE
– einstufige,
drehzahlgeregelte
Trockenläuferpumpe
für Heizung, Kälte- und
Trinkwarmwasserzirkulation
Technische Daten
Medientemperatur:-25 °C bis +140 °C
Betriebsdruck:Max. 1,6 MPa (16 bar)
Leistungsaufnahme:bis 22 kW
Drehzahl:variabel und 1-3 Drehzahlstufen
Rohranschluss:Gewinde, Flansch
Einbaulänge:180-900 mm
Gehäusewerkstoff:Grauguss, Bronze
Förderhöhe H:Max. 90 m
Kennlinien
p
[kP a]
1000
H
[m]
TPE
100
800
80
600
500
60
50
400
40
300
30
200
20
10
80
8
60
50
6
5
40
4
30
3
20
2
2
3
4
1
5
6 7 8
2
10
3
15
4
20
5
30
40 50 60 70 80 100
6 7 8 910
10
20
30
150
200
300 400
Q [m³/h]
40 50 60 70 Q
[l/s ]
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
T M04 0309 0308
15
100
37
38 Pumpenauswahl
Grundfos Conlift
– Gerät zur
Kondensatableitung
Technische Daten
Medientemperatur:0 °C bis +35 °C
Max. Förderstrom:420 l/h
Förderhöhe:max. 5,4 m
Leistungsaufnahme:0,080 kW
Versorgungsspannung:1x230V/50Hz
Gewicht:2,4 kg
Werkstoff:PP, säurebeständig bis pH > 2,7
Behältervolumen:2,6 l
Kennlinien
38
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Pumpenauswahl 39
Grundfos Energiesparköpfe
für wandhängende und bodenstehende
Wärmeerzeuger
XX-40
UP
XX-50
UPR
XX-60
Produktnr.
59200020
Produktnr.
59200023
Produktnr.
59200024
UPS
Es gibt keine
Austauschköpfe
für UPE- und
UPER-Pumpen.
Produktnr.
59200019
Es gibt keine
Austauschköpfe
für 7- und
8-Meter-Pumpen.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
39
40 Notizen
40
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Zubehör 41
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
41
42 Zubehör
Auslegen von Ausdehungsgefäßen
Voraussetzung:
Heizkörper: Flachheizkörper,
spez. Wasservolumen: 11,3 l/kW.
Heizungsanlage: 70/50 °C.
Max. Systemdruck (bar)
Vordruck (bar)
Heizleistung (kW)
3
6
1,5
3
Behältervolumen (l)
3
–
8
4
–
12
8
–
18
16
–
25
27
–
35
44
60
50
75
100
80
90
120
100
130
170
140
180
250
200
230
310
250
270
370
300
400
370
490
460
620
500
550
740
600
730
990
800
910
1230
1000
Grundfos empfiehlt:
• Den Vordruck am Ausdehungsgefäß mindestens 0,2 bar
über den statischen Druck der Heizungsanlage einstellen.
• Der Vordruck am Ausdehungsgefäß sollte mindestens
1,5 bar betragen.
Auslegungsbeispiel:
Eine Heizungsanlage hat eine Heizleistung von 160 kW.
Der max. Systemdruck beträgt 6 bar. Der Druck in der
Heizungsanlage beträgt 3 bar.
Gehen Sie in die Spalte mit 6 bar max. Systemdruck.
Der nächsthöhere Wert über 160 kW ist 170 kW.
Das entspricht einem Behältervolumen von 140 Litern.
42
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Zubehör 43
Wärmedämmschalen
Der Wärmedämmschalensatz, der speziell
auf jeden einzelnen Pumpentyp zugeschnitten ist, umschließt das gesamte
Pumpengehäuse. Die beiden Hälften sind
einfach an der Pumpe anzubringen.
Wärmedämmschalensätze sind für UPSund ALPHA2-Pumpen lieferbar.
Pumpentyp
Wärmedämmschalensätze
ALPHA2, UPS 25-20, 32-20, 25-30, 32-30,
25-40, 32-40, 25-60, 32-60, 25-40N/B,
25-60N/B
Produktnummer
505821
ALPHA2, UPS 25-20A, 25-30A, 25-40A,
25-60A
UPS 25-80, 32-80, 25-80N/B, 32-80N/B
Produktnummer
505822
UPS 40-50F, 40-50FB
Produktnummer
505243
Produktnummer
505242
Bei MAGNA-Hocheffizienzpumpen sind die
Wärmedämmschalen bereits im Lieferumfang
enthalten.
ALPHA-Stecker
Alpha-Steckersätze sind für ALPHA2- und
MAGNA-Pumpen lieferbar.
Bezeichnung
ALPHA-Stecker
Produktnummer
595562
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
43
44 Notizen
44
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 45
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
45
46 Theorie
Die Grundlagen
Die theoretischen Grundlagen sind die Basis für unsere
tägliche Arbeit. Egal ob beim Kunden direkt vor Ort oder im
Büro - grundlegende Kenntnisse über die Funktionsweise
der Pumpen und das Strömungsverhalten in Rohrleitungen
sind besonders wichtig.
In diesem Abschnitt werden die wichtigsten theoretischen Grundlagen behandelt und mit Hilfe zahlreicher
Abbildungen anschaulich dargestellt. Dazu gehören
z.B. der Wärmeverlust in Gebäuden, die Berechnung
des Förderstroms, Einflüsse auf den Förderstrombedarf,
Druckverluste und vieles mehr.
Für die gezielte Pumpenauswahl in Verbindung mit
der Dimensionierung der Anlage empfehlen wir unser
Pumpenauslegungsprogramm WinCAPS oder WebCAPS
und unsere Internetseite www.grundfos.de.
Die Auslegungshilfen, die in den oben erwähnten
Programmen enthalten sind, helfen Ihnen die passende
Pumpe für Ihren Anwendungsfall zu finden.
46
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 47
Wärmeverlust und Heizlast
Die Heizungsanlage hat die Aufgabe, den
Wärmeverlust eines Gebäudes auszugleichen, der
sich aus Transmissions- und Lüftungsverlusten
zusammensetzt. Dieser Wärmeverlust ist somit eine
wichtige Berechnungsgrundlage für die Auslegung von
Heizungsanlagen.
Der Wärmeverlust und damit auch die Heizlast ergeben
sich aus der Formel:
U x A x (Θi- Θe) = Φ
U=Wärmedurchgangskoeffizient in W/(m²·K)
A =Wärmeübertragende Aussenbauteilflächen in m²
Θi=Norm-Innenraumtemperatur in °C
Θe=Norm-Außentemperatur in °C
Φ= Wärmeverlust in W
Die Norm-Außentemperatur ist von der geografischen
Lage des Ortes abhängig.
Hinweis: Das vollständige Verfahren zur Ermittlung der
Heizlast ist in der DIN EN 12831 beschrieben.
TU
Ti
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
47
48 Theorie
Berechnung des Förderstroms
Wurde der Wärmebedarf Φ ermittelt und wurden die Vorund Rücklauftemperaturen ΘVL und ΘRL festgelegt, so kann
der Förderstrom Q mit Hilfe der nachfolgenden Formel
berechnet werden. Die Vor- und Rücklauftemperaturen
bestimmen dabei nicht nur die Höhe des Förderstroms,
sondern auch die benötigten Heizflächen (z.B. Heizkörper).
Formel zur Berechnung des Förderstroms:
Φ x 0,86
(ΘVL-ΘRL) =Q
Φ =Wärmebedarf in kW (siehe Seite 46)
Der Umrechnungsfaktor von kW auf kcal/h ist 0,86.
ΘVL =Vorlauftemperatur in °C
ΘRL =Rücklauftemperatur in °C
Q =Volumenstrom in m³/h
ΘVL
Q
ΘRL
48
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
5
6
7
8
9
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
Wärmebedarf
[kW]
0,9
1,0
1,2
1,4
1,5
1,7
2,1
2,4
2,8
3,1
3,4
3,8
4,1
4,5
4,8
5,2
5,5
5,8
5
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,2
1,4
1,5
1,7
1,9
2,1
2,2
2,4
2,6
2,8
2,9
10
20
0,2
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
0,3
0,3
0,4
0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,4
0,5
0,6
0,6
0,7
0,8
0,8
0,9
1,0
1,0
1,1
1,2
25
Spreizung ∆T
15
35
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
0,6
0,6
0,7
0,7
0,8
0,8
30
0,1
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,4
0,5
0,5
0,6
0,6
0,7
0,7
0,8
0,9
0,9
1,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,7
0,7
40
Theorie 49
Förderstrombedarf in m³/h
Verwenden der Tabelle:
1. Mit dem ermitteltem Wärmebedarf in die linke Spalte
gehen.
2. Mit der festgelegten Spreizung ΔT in die obere Zeile
gehen.
3. Der Schnittpunkt von Spalte und Zeile ergibt den
erforderlichen Förderstrom der Pumpe in m³/h.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
49
50 Theorie
Einfluss auf den Förderstrombedarf
Die maximale Heizlast eines Gebäudes ergibt sich aus
der im Abschnitt Theorie/Wärmeverlust und Heizlast
angegebenen Berechnungsformel. Diese berechnete
maximale Heizlast wird jedoch nur an wenigen Tagen im
Jahr benötigt und zwar an den kältesten Tagen.
Wechselnde Außentemperaturen und Sonneneinstrahlung
sowie die Abstrahlung von Wärme im Raum durch
elektrische Geräte, Lampen und Personen beeinflussen den
tatsächlichen Wärmebedarf und damit den erforderlichen
Förderstrom der Pumpe.
Um auf die wechselnden Außentemperaturen, die
unterschiedliche Sonnenscheindauer sowie auf
Fremdwärmeeinflüsse reagieren zu können, kommen in
modernen Heizungsanlagen Thermostatventile und drehzahlgeregelte Pumpen wie die GRUNDFOS ALPHA2 zum
Einsatz, die sich dem wechselndem Förderstrombedarf
automatisch anpassen.
Sonneneinstrahlung
Lüftung
Beleuchtung
Personen
Elektrische
Geräte
Es gibt viele Wärmequellen im Haus, die Einfluss auf den
Wärmebedarf und damit auf den Förderstrombedarf einer
Heizungsanlage haben.
50
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 51
Belastungsprofil einer Heizungsanlage
Auf Basis von tatsächlich in Heizungsanlagen gemessenen
Förderströmen und den durchschnittlich auftretenden
Außentemperaturen ergibt sich für den Förderstrombedarf
ein reales Standard-Belastungsprofil, aus dem durch
Vereinfachung ein angenähertes Belastungsprofil erstellt
wird. Dieses angenäherte Belastungsprofil kann zur
Berechnung des Energieverbrauchs von Umwälzpumpen
herangezogen werden, um so z.B. die Rentabilität von
A-klassifizierten, drehzahlgeregelten Pumpen bewerten zu
können. Diese Rentabilitätsbewertung kann mit Hilfe einer
Analyse der Lebenszykluskosten (LCC-Analyse) erfolgen, bei
der die Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer der
Pumpe ermittelt werden.
Der maximale Förderstrom wird nur selten benötigt
Der maximale Förderstrom wird nur an 6 % der Heiztage
wirklich benötigt. Zu 79 % des Jahres liegt der tatsächliche
Förderstrombedarf unter 50 %.
Förderstrombedarf in %
100
Wechselnder
Förderstrombedarf
Angenähertes
Belastungsprofil
75
50
25
0
0 6
21
56
Betriebsstunden in %
100
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
51
52 Theorie
Druckverhältnisse in Heizungsanlagen
Bei der Auslegung von Heizungsanlagen sind der statische
Anlagendruck und die Druckverluste zu berücksichtigen.
1. Statischer Anlagendruck [kPa]
Der statische Anlagendruck bei abgeschalteter Pumpe
ergibt sich aus der geodätischen Höhe (höchster Punkt der
Heizungsanlage) und dem Betriebsüberdruck.
2. Druckverlust Δp [kPa]
Die Umwälzpumpe muss die Druckverluste in der
Heizungsanlage ausgleichen. Die Gesamtgröße
der Heizungsanlage sowie die Größe der einzelnen
Komponenten beeinflussen den Druckverlust maßgeblich.
Es muss sichergestellt sein, dass ein Mindestzulaufdruck
am Saugstutzen der Umwälzpumpe anliegt (siehe technische Dokumentation oder Betriebsanleitung).
Bei der Auslegung der Pumpe sind nur die Druckverluste
zu berücksichtigen (und nicht der Druck in der Anlage). Die
erforderliche Förderhöhe ergibt sich somit zu 3 m (30 kPa)
und nicht zu 7 m (70 kPa).
Die Druckverluste
in den
Rohrleitungen
in der gesamten
Anlage betragen
3 m (30 kPa).
52
[m]
Der Druckverlust in den Heizkörpern
und Ventilen beträgt in diesem
Beispiel 1 m (10 kPa).
Der Systemdruck
bei ausgeschalteter Pumpe
an dieser Stelle
beträgt 7 m
(70 kPa).
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 53
Betriebsüberdruck
Der Betriebsüberdruck bzw. der Anlagendruck im
System ist der Überduck der sich durch das Befüllen
der Heizungsanlage im System einstellt. Er ist vom
Heizungssystem abhängig, wobei zwischen zwei unterschiedlichen Systemen unterschieden wird.
• Offenes System
• Geschlossenes, druckbeaufschlagtes System.
Der Betriebsüberdruck hat Einfluss auf das
Betriebsverhalten der Pumpe. Ist der Betriebsüberdruck
zu gering, kann es in der Anlage zu Geräuschen aufgrund von Kavitation kommen. Dieses Problem tritt
vor allem bei hohen Temperaturen auf. Bei Einbau
einer Nassläuferpumpe muss deshalb der erforderliche
Mindestzulaufdruck am Saugstutzen der Pumpe eingehalten werden.
Offenes System
Geschlossenes System
(druckbeaufschlagt)
Luftdruck
Vorverdichtetes Gas
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
53
54 Theorie
Offene Systeme
Die Höhe des Wasserspiegels im Ausgleichsgefäß
bestimmt den Betriebsdruck der Anlage und damit auch
den Zulaufdruck an der Pumpe.
Im unteren Beispiel beträgt der Anlagendruck auf Höhe
der Pumpe 1,6 m. Der erforderliche Mindestzulaufdruck ist
unbedingt zu beachten. Er ist in der Betriebsanleitung der
Pumpe angegeben.
Offene Systeme werden nur selten eingesetzt. Bei
Heizungsanlagen mit einem Feststoffheizkessel kann
jedoch der Einbau eines offenen Ausgleichsgefäßes wegen
der hohen Temperaturdifferenzen erforderlich sein.
[m]
Betriebsüberdruck
54
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 55
Druckbeaufschlagte geschlossene
Systeme
Ein geschlossenes, druckbeaufschlagtes System ist
immer mit einem Druckausdehnungsgefäß ausgestattet.
In dem Druckausdehnungsgefäß befindet sich eine
Gummimembrane, die ein vorverdichtetes Gas von dem
Heizungswasser in der Anlage trennt.
Der Betriebsüberdruck in der Anlage sollte ungefähr um den Faktor 1,1 größer als der Gasvordruck
im Membranausdehnungsgefäß sein. Ist der
Betriebsüberdruck höher, so kann das Ausdehnungsgefäß
seine Aufgabe nicht mehr erfüllen, das zusätzliche
Volumen aufzunehmen, das bei der Erwärmung
von Wasser entsteht, so dass es zu ungewollten
Druckerhöhungen in der Anlage kommen kann.
Ist der Betriebsüberdruck niedriger als der
Gasvordruck, befindet sich kein Wasser mehr im
Behälter, um die Volumenreduzierung bei absinkenden
Medientemperaturen auszugleichen. Dadurch kann an
einigen Stellen ein Vakuum entstehen, so dass Luft in die
Anlage eindringen kann.
Statischer
Anlagendruck
Ausdehnungsgefäß
(mit vorverdichtetem Gas)
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
55
56 Theorie
Förderhöhe der Pumpe
Um das Heizungswasser durch die Rohrleitungen fördern
zu können, müssen bestimmte Widerstände überwunden
werden. Diese hydraulischen Widerstände bestehen aus
Rohrleitungs- und Einzelwiderständen. Mit Hilfe der
Gleichung
Δp = Σ[R x L] + ΣZ
wird der Druckverlust in der Anlage berechnet. Aus der
Gleichung
H=
Δp
ρxg
ergibt sich dann die erforderliche Förderhöhe der Pumpe.
Vereinfacht lautet die Gleichung:
H=
Σ[R x L] + ΣZ
10000
mit: R = R-Wert des Rohres in Pa/m (siehe Seite 60)
L =Länge des ungünstigsten Strangs (Vor- und
Rücklauf) in m
Z = Einzelwiderstände in Pa
Die Einzelwiderstände für die einzelnen
Anlagenkomponenten können aus den Herstellerangaben
entnommen werden. Stehen keine Angaben zur Verfügung,
können folgende Werte zur groben Abschätzung verwendet werden:
Heizkessel:
Mischer:
Thermostatventil:
Wärmemengenzähler:
56
1000 bis 2000 Pa
2000 bis 4000 Pa
5000 bis 10000 Pa
1000 bis 15000 Pa
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 57
Anlagenkomponente
Druckverlust
0,1 - 0,5 m
Heizkessel
Gastherme
0,5 - 1,5 m
Wärmetauscher
1,0 - 2,0 m
Wärmemengenzähler
1,5 - 2,0 m
Warmwassererzeuger
0,2 - 1,0 m
Wärmepumpe
1,0 - 2,0 m
Heizkörper
0,05 m
Konvektor
0,2 - 2,0 m
Heizkörperventil
1,0 m
Regelventil
1,0 - 2,0 m
Rückschlagventil
0,5 - 1,0 m
Filter (neu oder gereinigt)
1,5 - 2,0 m
Alle Angaben beziehen sich auf Durchschnittswerte.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
57
58 Theorie
Druckverlust
Die Druckverluste in Kesseln, Armaturen, Rohrleitungen
und Rohrbögen steigen quadratisch mit dem Förderstrom.
Der gesamte Druckverlust in der Anlage kann in einem
Diagramm als Kurve (Anlagenkennlinie, Rohrnetzkennlinie)
dargestellt werden. Wird der Förderstrom auf das Doppelte
erhöht, so steigen die Druckverluste um das Vierfache.
Eine Erhöhung des Förderstromes führt zu höheren
Fließgeschwindigkeiten in den Anlagenkomponenten.
Damit nimmt auch die Gefahr von Geräuschen in der
Anlage infolge der höheren Fließgeschwindigkeiten zu (z.B.
wenn die Thermostatventile an den Heizkörpern teilweise
oder ganz zugedreht werden).
Dieses kann durch den Einbau einer drehzahlgeregelten
Umwälzpumpe, wie z.B. einer ALPHA2 oder MAGNA,
verhindert werden, die ihre Drehzahl automatisch an den
Bedarf anpasst.
(Förderhöhe)
Druckverlust
H
Rohrnetzkennlinie
4
1
0
0
58
1
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
2
Q
(Förderstrom)
Theorie 59
Pumpenkennlinie und
Anlagenkennlinie
Die Pumpenkennlinie gibt das Verhältnis zwischen
Förderstrom und Förderhöhe der jeweiligen Pumpe
wieder. Der Betriebspunkt der Pumpe ergibt sich aus dem
Schnittpunkt zwischen der Pumpenkennlinie und der
Anlagenkennlinie. Er gibt an, welchen Förderstrom und
welche Förderhöhe die Pumpe in der Anlage tatsächlich
liefert.
Sinkt der Wärmebedarf z.B. infolge von
Fremdwärmeeinflüssen, schließen die Thermostatventile
und der Förderstrombedarf nimmt ab, so dass die
Anlagenkennlinie steiler verläuft. Dadurch ändert sich die
Anlagenkennlinie und es entsteht ein neuer Betriebspunkt
(Betriebspunkt 2).
Kennlinie einer Standardpumpe
Druckverlust
(Förderhöhe)
H
Anlagenkennline 2
Anlagenkennlinie 1
Betriebspunkt 2
Reduzierter Förderstrom
Gestiegene Förderhöhe
Betriebspunkt 1, max.
Förderhöhe und Förderstrom
Zunahme
Pumpenkennlinie
0
0
Abnahme
Q
(Förderstrom)
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
59
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Kupferrohre
60
Stahlrohre
4
-
3499
1006
375
130
45
6
2
0
0
602
209
60
22
8
3
1˝
1 1/4˝
1 1/2˝
CU 10 x 1
CU 12 x 1
CU 15 x 1
CU 18 x 1
CU 22 x 1
CU 28 x 1,5
9
35
105
445
24
1/2˝
3/4˝
0,5
1459
0,1
79
3/8˝
Rohrleitungsquerschnitt
151
437
1263
-
-
-
15
32
122
369
1563
-
1,0
308
890
-
-
-
-
32
67
254
769
-
-
1,5
510
1473
-
-
-
-
54
112
427
1269
-
-
2,0
1038
-
-
-
-
-
113
234
892
-
-
-
3,0
-
-
-
-
-
-
190
395
1502
-
-
-
4,0
Förderstrom in m³/h
Druckverlust in Rohrleitungen [Pa/m]
-
-
-
-
-
-
285
592
-
-
-
-
5,0
-
-
-
-
-
-
396
824
-
-
-
-
6,0
0,49
0,31
0,20
0,13
0,08
0,05
1,37
1,01
0,58
0,37
0,20
0,12
[l/m]
Wasserinhalt
25,0
20,0
16,0
13,0
10,0
8,0
41,8
35,9
27,2
21,6
16,0
12,5
[mm]
Innendurchmesser
60 Theorie
Druckverlust
Diese Tabelle dient zur Ermittlung des Druckverlustes (R-Wert) in
Rohrleitungen (Angaben in Pa/m) bei einer Wassertemperatur von
60 °C.
Empfohlener max. Druckverlust 105 Pa/m.
Theorie 61
Hydraulischer Abgleich einer
Heizungsanlage
Auch Zweirohrsysteme müssen hydraulisch abgeglichen werden. So herrschen an den Anschlüssen bzw.
den Thermostatventilen der einzelnen Heizkörper
unterschiedliche Differenzdrücke. Deshalb muss der
Volumenstrom über den Heizkörper ggf. mit Hilfe von in
den Thermostatventilen integrierten Drosselventilen oder
mit einstellbaren Drosselventilen in den Rücklaufleitungen
begrenzt werden.
Δp
Pumpe
Heizkörperventil
Heizkörperventil
Heizkörperventil
Drosselventil
Drosselventil
Drosselventil
Δp
Heizkörper
Δp gesamt
Δp gesamt
Δp
gesamt
= Δp durch Drosseln der Drosselventile
Δp = Differenzdruck
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
61
62 Theorie
Statischer Anlagendruck
Der statische Druck muss an jedem Punkt der Anlage und
zu jeder Zeit höher als der Umgebungsdruck sein, damit
von außen keine Luft in die Heizungsanlage eindringen
kann.
Eine Druckhaltung zur Erfüllung der oben genannten
Bedingung bedeutet aber nicht automatisch, dass der
Druck immer konstant gehalten wird. Denn wenn sich
das Wasser erwärmt und ausdehnt, wird der Stickstoff im
Membranausdehnungsgefäß komprimiert und der Druck
steigt an.
Funktion eines Membranausdehnungsgefäßes bei einem
Vordruck p0 von 1 bar
0 bar
Vordruck
1 bar
Wasservorlage
(Kaltwasser)
1 bar
1,3 bar
1 bar
Membranausdehnungs- Füllvorgang
gefäß vor dem Einbau
1,3 bar
Ende
Füllvorgang
Wasservorlage + Ausdehnung
1,5 bar
2,5 bar
1,5 bar
2,5 bar
MembranausdehnungsMembranausdehnungsgefäß im Betrieb bei 45 °C gefäß im Betrieb bei 75 °C
Membranausdehnungsgefäß ohne
Funktion, da kein Stickstoff vorhanden
? bar
62
Hinweis: Gasvordruck regelmäßig überprüfen. In einigen Ländern ist es gesetzlich
vorgeschrieben, ein Sicherheitsventil
einzubauen.
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Theorie 63
Vordruck
Der Gasvordruck im Ausdehnungsgefäß wird von zwei
Faktoren bestimmt:
• der statischen Höhe
• dem Mindestzulaufdruck der Umwälzpumpe.
Einbauhinweis: In Anlagen mit einer geringen geodätischen Höhe und bei Dachheizzentralen ist der erforderliche Mindestzulaufdruck der bestimmende Faktor.
Empfehlung für die Vordruckeinstellung:
Einzelstehende Ein- und Zweifamilienhäuser mit
Anlagenhöhen hA bis zu 10 m
p0 = 1 bar
Anlagenhöhen hA über 10 m
p0 = (hA/10 + 0,2) bar
Aufgaben des Ausdehnungsgefäßes
• Druckhaltung in den zulässigen Grenzen
• Wasservorlage, Ausgleich von Wasserverlusten
• Ausgleich des sich in Abhängigkeit von der
Betriebstemperatur änderten Wasservolumens.
hA ist die
Anlagenhöhe
in m
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
63
64 Notizen
64
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 65
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
65
66 Praxishilfe
Heizungsumwälzpumpen
Inbetriebnahme der Pumpe
Um Geräuschprobleme durch Luft in der Anlage zu
vermeiden, müssen Heizungsanlagen vor Inbetriebnahme
der Pumpe richtig entlüftet werden. Dazu ist wie folgt
vorzugehen:
1.Anlage bis zum erforderlichen Betriebsüberdruck (statischen Anlagendruck) befüllen (weitere Informationen
siehe Seite 62).
2.Anlage entlüften, ggf. Wasser nachfüllen.
3.Heizkessel einschalten.
4.Pumpe einschalten und Heizkörperventile ganz öffnen,
um einen freien Duchfluss in der Anlage sicherzustellen.
5.Pumpe einige Minuten laufen lassen.
6.Pumpe wieder ausschalten und Anlage erneut entlüften.
7.Betriebsüberdruck der Anlage prüfen und bei zu geringem Fülldruck im kalten Zustand Wasser nachfüllen
(Werte für Mindestzulaufdruck der Pumpe siehe untere
Tabelle).
8.Pumpe erneut einschalten und Einstellungen der Pumpe
ggf. anpassen.
Medientemperatur
66
Mindestzulaufdruck
75 °C
0,5 m
90 °C
2,8 m
110 °C
11,0 m
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 67
Nützliche Tipps
zur Installation von Grundfos Umwälzpumpen
in Heizungsanlagen
Die folgenden Tipps gelten für Pumpen der Baureihen
1. ALPHA2
2. UPS
3. UPS Solar
• Nassläuferpumpen sind immer mit waagerechter
Pumpenwelle einzubauen.
• Niemals eine größere Pumpe als erforderlich einbauen,
da sonst Geräusche in der Anlage auftreten können.
• Niemals die Pumpe vor dem Befüllen und dem Entlüften
der Anlage einschalten. Bereits kurzzeitiger Trockenlauf
kann die Pumpe zerstören!
• Vor Inbetriebnahme der Pumpe die gesamte Anlage mit
klarem Wasser spülen, um Fett, Öl und Lötrückstände zu
entfernen.
• Pumpe so einbauen, dass die Kabeleinführung oder der
Stecker nach unten gerichtet ist, um das Eindringen von
Wasser in den Klemmenkasten zu verhindern.
• Pumpe saugseitig so nah wie möglich am
Ausdehnungsgefäß einbauen.
• Vor dem Einbau der Pumpe vergewissern, dass die
Pumpe und die Rohrleitungen entlüftet werden
können. Falls dies nicht möglich ist, eine Pumpe mit
Luftabscheider einbauen.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
67
68 Störungsübersicht
• In druckbeaufschlagten, geschlossenen Systemen die
Pumpe wenn möglich in die Rücklaufleitung einbauen,
um so die thermische Belastung des Motors zu
reduzieren.
• Bei Platzproblemen kann der Pumpenkopf bei Einbau
der Pumpe entsprechend gedreht werden.
Zulässige Einbaupositionen für Grundfos Umwälzpumpen
Zulässige Klemmenkastenstellungen
68
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 69
Zirkulationspumpen für erwärmtes
Trinkwasser
Inbetriebnahme der Pumpe
Luft in der Zirkulationsleitung verursacht während des
Betriebs Geräusche. Durch richtiges Entlüften des Systems
werden diese Geräuschprobleme vermieden. Dazu ist wie
folgt vorzugehen:
1.Hauptabsperrarmatur der Hauswasserversorgung
öffnen.
2.Die am weitesten entfernte Zapfstelle öffnen bis die Luft
vollständig aus dem System entwichen ist.
3.Pumpe einschalten und für ein paar Minuten laufen
lassen.
4.Falls sich immer noch Luft im System befindet, Pumpe
4-5 Mal ein- und ausschalten, bis die Luft vollständig
entwichen ist.
5.Nur für Grundfos COMFORT: Zeitschaltuhr und/oder
Thermostat einstellen.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
69
70 Störungsübersicht
Nützliche Tipps
zur Installation von GRUNDFOS
Zirkulationspumpen in
Trinkwarmwasserzirkulationssystemen
• Nassläuferpumpen sind immer mit waagerechter
Pumpenwelle einzubauen.
• Niemals die Pumpe vor dem Befüllen und dem Entlüften
der Anlage einschalten. Bereits kurzzeitiger Trockenlauf
kann die Pumpe zerstören!
• Vor Inbetriebnahme der Pumpe die gesamte Anlage mit
klarem Wasser spülen, um Fett, Öl und Lötrückstände zu
entfernen.
• Pumpe so einbauen, dass die Kabeleinführung oder der
Stecker nach unten gerichtet ist, um das Eindringen von
Wasser in den Klemmenkasten zu vermeiden.
• Die Zirkulationspumpe immer in die Rücklaufleitung
einbauen, niemals in die Zulaufleitung.
• Bei hartem (kalkhaltigem)Wasser wird empfohlen, eine
TP-Trockenläuferpumpe zu installieren.
70
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 71
Störung
Ursache
Abhilfe
a) Zu hoher Druck
am Thermostatventil.
Einbau einer
drehzahlgeregelten
Pumpe, so dass bei
abnehmendem
Förderstrom auch
der Differenzdruck
sinkt. Dadurch
werden Geräusche
verhindert.
a) Das Thermostatventil
ist durch Verunreinigungen
verstopft oder
blockiert.
Thermostatventile
aller anderen Heizkörper schließen
und die Pumpe
auf maximale
Drehzahl einstellen.
b) Die Heizungsanlage
ist nicht
hydraulisch
abgeglichen.
Anlage umrüsten.
Dazu alle Heizkörper mit neuen
Drosselventilen
ausrüsten (sind
manchmal auch
in Thermostatventilen integriert)
oder vorhandene
Drosselventile
neu einstellen, um
eine gleichmäßige
Verteilung des
Volumenstroms zu
erreichen.
a) Ablagerungen
haben sich
in der Pumpe
gebildet.
Den Wahlschalter
am Klemmkasten
der Pumpe auf
Drehzahlstufe 3
stellen und Pumpe
einschalten. Das
erhöhte Anlaufmoment reicht in der
Regel aus, um die
Ablagerungen zu
lösen.
1. Geräusche am
Heizkörper
2. Der Heizkörper
wird nicht
warm
3. Eine ungeregelte Pumpe
läuft nicht an.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
71
72 Störungsübersicht
Störung
4. Pumpe liefert zu
geringe (keine)
Leistung
72
Ursache
Abhilfe
a) Motor läuft
rückwärts.
Bei dreiphasigen
Pumpen zwei
Phasen tauschen.
b) Förderrichtung
falsch.
Pumpe um 180°
gedreht einbauen.
c) Laufrad
verschmutzt.
Pumpe
aufschrauben und
Laufrad reinigen.
HINWEIS: Vorher
Absperrarmaturen
schließen.
d) Absperrarmatur
geschlossen.
Absperrventil
öffnen (Spindelstellung überprüfen).
e) Filter verstopft.
Filter reinigen.
f) Luft in der Pumpe.
Pumpe abschalten
und entlüften.
g) Pumpe läuft
auf niedrigster
Drehzahlstufe.
Höhere Drehzahlstufe einstellen.
h) Überströmventil
falsch eingestellt.
Bypass schließen.
i) Pumpe auf zu
niedrigem Sollwert eingestellt.
Höheren Sollwert
an der Pumpe
oder Steuerung
einstellen.
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 73
Störung
Ursache
Abhilfe
a) Stromversorgung
unterbrochen.
Stromversorgung
überprüfen.
Falls vorhanden
externe Steuerung
anschließen und
einschalten.
b) Sicherung
ausgelöst.
Kurzschluss
beheben.
Höhe der Absicherung überprüfen.
Pumpenmotor
und Netzkabel
überprüfen.
c) Motorschutzschalter hat
ausgelöst.
Blockierte oder
schwergängige
Pumpe reinigen.
Motornennstrom
einstellen.
Viskosität des
Fördermediums
überprüfen.
2-phasigen Betrieb
abstellen.
Defekte Pumpe
austauschen.
5. Pumpe
läuft nicht,
Spannung liegt
nicht an
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
73
74 Störungsübersicht
Störung
6. Pumpe läuft
nicht, Spannung liegt an
7. Geräusche in
der Anlage/
Thermostatventilen/Rohrleitungen
74
Ursache
Abhilfe
a) Thermoschalter hat
ausgelöst.
Medientemperatur
senken.
Blockierte oder
schwergängige
Pumpe reinigen.
b) Thermoschalter löst immer
wieder aus.
Viskosität des
Fördermediums
überprüfen.
2-phasigen Betrieb
abstellen.
Defekte Pumpe
austauschen.
c) Pumpe läuft
nicht an
Pumpe
deblockieren.
Pumpe reinigen.
Höhere Drehzahlstufe wählen/Sollwert erhöhen.
Kondensator
austauschen.
2-phasigen Betrieb
abstellen.
Defekte Pumpe
austauschen.
a) Förderleistung
zu hoch
Kleinere Drehzahlstufe wählen.
Bypass/Ventile
öffnen.
Anlage hydraulisch
abgleichen.
Messpumpe einbauen und Anlage
überprüfen.
Pumpeneinstellung
anpassen.
Auslegung der
Anlage überprüfen.
Pumpe
austauschen.
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 75
Störung
8. Pumpe macht
Geräusche
Ursache
Abhilfe
a) Luft in der
Pumpe
Pumpe entlüften.
Anlage auffüllen
und entlüften.
Ausdehnungsgefäß
überprüfen.
Luftabscheider
einbauen.
b) Kavitationsgeräusche.
Zulaufdruck
erhöhen.
Medientemperatur
senken.
Pumpe eindrosseln.
Niedrigere Drehzahlstufe wählen.
c) Resonanzgeräusche
Schwingungsdämpfer einbauen.
Rohrkompensatoren einbauen.
Pumpendrehzahl
ändern.
Anlageneigenfrequenz ändern.
Pumpe/Motor
austauschen.
d) Fremdkörper
in der
Pumpe oder
Klappern von
Ventilkegeln
Laufrad reinigen.
Rückschlagventil
austauschen.
Ventildruck ändern.
Ventilfeder
einstellen.
Ventilkegel
befestigen.
Pumpe
austauschen.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
75
76 Störungsübersicht
Weitergehende Informationen auf der
Internetseite Haus und Garten
Auf der Internetseite Haus und Garten erhalten Sie
weitergehende, speziell für diesen Anwendungsbereich
aufbereitete Informationen zu unseren Produkten. Folgen
Sie einfach den nachfolgenden Anweisungen:
1. Besuchen Sie unsere Internetseite www.grundfos.de.
Unter den Rubriken „Gebäudetechnik“, „Industrie“,
„Wasser-Abwasser“ finden Sie - sortiert nach
Anwendungsbereich oder Produktgruppe - die wichtitgsten Informationen zu allen unseren Produkten.
Klicken Sie auf eine der drei Rubriken.
2. Klicken Sie rechts auf die Rubrik “Pumpen für Ihr Haus
und Ihren Garten”.
3. Klicken Sie rechts auf „Produktübersicht“. Klicken
Sie dann auf das Register mit der gewünschten
Anwendung: „Heizung“, „Wasserversorgung“ oder
„Abwasser“.
4. Klicken Sie in der Übersicht auf die gewünschte
Produktabbildung.
Ausführliche Informationen zu unseren Produkten
einschließlich aller technischen Daten, Kennlinien,
Maßskizzen, Betriebsanleitungen, Serviceunterlagen
und CAD-Zeichnungen finden Sie in unserem
Produktinformations- und Pumpenauslegungsprogramm
WebCAPS unter www.grundfos.de.
76
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 77
Frage:
Wann muss die Einstellung der Grundfos ALPHA2 geändert
werden?
Antwort:
Die Werkseinstellung der neuen ALPHA2 passt auf mehr als
80 % aller Heizungsanlagen.
Ausnahme:
Wenn die Grundfos ALPHA2 in Fußbodenheizungen mit
Heizkreisen >120 m eingesetzt wird, kann es erforderlich
sein, die Werkseinstellung wegen der hohen Druckverluste
in den Rohrleitungen auf eine größere Förderhöhe einzustellen. Bei einer Heizkreislänge von bis zu 90 m reicht die
Werkseinstellung aus.
Beispiel:
Der längste Heizkreis einer Fußbodenheizung ist 120 m. Bei
einem Druckverlust von 0,017 m pro Meter Leitung beträgt
der gesamte Druckverlust inkl. Ventilen und Verteiler
mehr als die 2 m, die die Pumpe mit Werkseinstellung bei
geringem Förderstrom liefert.
Einstellungen der Grundfos ALPHA2:
Zweirohrsystem,
Fußbodenheizung und
Einrohrsystem
Einrohrsystem
Pumpenentlüftung
Bypassbetrieb
Automatisches Bypassventil
Die oben aufgeführten Einstellungen gelten für die meisten Systeme.
Dennoch ist die Betriebsanleitung vor Einbau und Inbetriebnahme sorgfältig
durchzulesen und zu beachten.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
77
78 Störungsübersicht
Frage:
Können Pumpen längere Zeit außer Betrieb gesetzt
werden?
Antwort:
Grundfos Pumpen können auch längere Zeit (z.B. typischerweise in den Sommermonaten) ohne Problem nicht im
Betrieb sein.
Nach dem Wiedereinschalten werden die Ablagerungen,
die sich im Laufe der Zeit in der Pumpe gebildet haben,
durch das hohe Anlaufmoment gelöst. Das hohe
Anlaufmoment sorgt so für eine hohe Zuverlässigkeit und
eine lange Lebensdauer der Pumpe.
Bei ungeregelten Pumpen kann es erforderlich sein, auf
die Drehzahlstufe 3 umzuschalten, um ein ausreichendes
Anlaufmoment beim Wiederanlaufen der Pumpe bereit zu
stellen.
78
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 79
Frage:
Können drehzahlgeregelte Pumpen in allen
Heizungsanlagen eingesetzt werden?
Antwort:
Nein. Die Art des Heizkessels ist entscheidend dafür, ob
eine drehzahlgeregelte Pumpe eingesetzt werden kann.
So können z.B. die in wandhängenden Wärmeerzeugern
integrierten Pumpen im Regelfall nicht durch geregelte
Standardpumpen ersetzt werden. Im Zweifelsfall bitte
Rücksprache mit dem Thermenhersteller halten.
Übersicht Wärmeerzeuger und passender Pumpentyp:
Anlagenart
ALPHA2
Ölkessel
x
Elektrischer Heizkessel
x
Wärmeerzeuger mit
integrierter Pumpe
Energiesparköpfe*
X
Wärmeerzeuger ohne
integrierte Pumpe
X
Wärmetauscher
X
Fernwärmeheizung
X
Wärmepumpe
x
Heizkessel für feste
Brennstoffe
X
GRUNDFOS empfiehlt für diese Anwendungen die Umwälzpumpe
ALPHA2. Es können aber auch andere Pumpen eingesetzt werden.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auf Seite 7.
* Grundfos Energiesparköpfe für Grundfos
Standardumwälzpumpen in wandhängenden Wärmeerzeugern.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
79
80 Störungsübersicht
Frage:
Warum muss bei Zirkulationspumpen auf der Druckseite
ein Rückschlagventil eingebaut werden?
Antwort:
Das erwärmte Trinkwasser darf nur über die
Versorgungsleitung zu den Entnahmestellen gelangen.
Ohne Rückschlagventil kann das erwärmte Trinkwasser
jedoch bei der Entnahme über die Zirkulationsleitung und
durch die Zirkulationspumpe zurück zur Zapfstelle fließen.
Dabei kann es zu folgenden Störungen kommen:
• Es besteht die Möglichkeit, dass kaltes Wasser durch
die Zirkulationspumpe hindurchfließt. Dadurch kann
es zur Kondensatbildung in der Pumpe kommen. Die
Medientemperatur muss deshalb immer höher als die
Umgebungstemperatur sein.
• Eine Zirkulationspumpe mit Thermostat (z.B. die
Grundfos
COMFORT UP 20 – 14 BXT) würde sofort einschalten.
• Alle für einen wirtschaftlichen Betrieb des
Zirkulationssystems getroffenen Maßnahmen wären
wirkungslos.
Wiederbefüllzulauf
80
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
Praxishilfe 81
Frage:
Wie kann die Luft aus der Heizungsanlage entfernt werden,
wenn keine Pumpe mit Luftabscheider eingebaut ist?
Antwort:
Ein Luftabscheider, der direkt im Kesselvorlauf - und
bewusst nicht an der höchsten Stelle - installiert wird,
nutzt einen bestimmten physikalischen Effekt im
Heizkessel. Das direkt an der Kesselwand anliegende
Wasser wird auf ca. 135 °C erhitzt und die darin gelösten
Gase freigesetzt. Diese Gasbläschen werden dann durch
den Gasableiter direkt im Kesselvorlauf aus dem System
entfernt.
Nach dem Luftabscheider kann das durch die
Vorlaufleitung strömende Wasser wieder Gas aufnehmen.
Sein Gasaufnahmevermögen ist erheblich gestiegen. Dort
wo sich Luft oder andere Gase in der Anlage aufhalten,
werden diese - selbst in den obersten Etagen – vom
Heizungswasser aufgenommen und beim nächsten
Durchlauf durch den Heizkessel über den Luftabscheider
abgeschieden.
Einbauhinweis:
Ab einer geodätischen Anlagenhöhe von mehr als
15 m lassen sich die Gasbläschen auf diese Weise nicht
mehr entfernen. Für solche Anlagen bietet die Industrie
Geräte an, die durch eine Druckabsenkung bis in den
Unterdruckbereich entgasen.
Heizungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern
81
82 Störungsübersicht
Frage:
Es wurde eine größere Pumpe installiert, weil die abgegebene Heizleistung nicht ausreichte. Warum werden die
Räume trotzdem nicht warm?
Antwort:
Wird ein Heizkörper mit einem größerem Volumenstrom
durchströmt, ändert sich die Heizleistung nur geringfügig.
Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit im Heizkörper
kann das erwärmte Wasser nicht lang genug im Heizkörper
verweilen und ausreichend Wärme abgeben. Die höhere
Rücklauftemperatur hat zudem erhebliche Nachteile
für den Brennwertnutzen. Umgekehrt führt ein geringerer Volumenstrom zu einer höheren Verweildauer des
erwärmten Wassers im Heizkörper, das dann länger Zeit hat,
sich abzukühlen. Die kleinere Rücklauftemperatur hat wiederum einen positiven Einfluss auf den Brennwertnutzen.
In der unteren Abbildung ist dieser Sachverhalt anschaulich dargestellt.
Ein Heizkörper, der mit nur 50 % des
Auslegungsförderstroms durchströmt wird, besitzt
immer noch eine Heizleistung von 80 %. Kennlinie für
Raumheizflächen mit einem Heizkörperexponent von 4/3
(z.B. Heizkörper, Plattenheizkörper).
[W]
102%
100%
80%
50%
82
100%
Grundfos Praxishandbuch für Installateure, 4. Ausgabe
110%
Q [m³/h]
Praxishilfe 83
Frage:
Wie werden Heizungsanlagen hydraulisch abgeglichen?
Antwort:
Durch Verwendung von voreingestellten oder einstellbaren
Thermostatventilen.
Je nach Länge und Ausführung des Rohrleitungssystems
herrscht an den Thermostatventilen der einzelnen
Heizkörper ein unterschiedlicher Differenzdruck. Bei zu
hohem Differenzdruck können die Thermostatventile
pfeifen. Zu hohe Volumenströme führen zu
Strömungsgeräuschen, während ungünstig gelegene
Heizkörper kalt bleiben.
Als Faustformel gilt:
• Wählen Sie für die Verteilleitung einen großen
Querschnitt. Der R-Wert sollte 150 Pa/m nicht übersteigen.
Hinweis: Wird der Rohrleitungsquerschnitt eine
Nennweite größer gewählt, so reduzieren sich die
Widerstände um bis zu 75 %.
• Für die Volumenstrombegrenzung am Heizkörper durch
voreinstellbare Thermostatventile gilt:
kleine Heizleistung (ca. 0,5 kW) = kleiner Einstellwert
mittlere Heizleistung (ca. 1 kW) = mittlerer Einstellwert
große Heizleistung (ca. 2 kW) = hoher Einstellwert.
• Auf Überstömventile verzichten. Stattdessen drehzahlgeregelte Pumpe einsetzen.
Δp am
Ventil in
kPa
1
Δt = 15 K
1
80
60
40
30
20
15
10
8
6
5
4
3
2
2 3 4 5 N
120 l/h
60 l/h
30 l/h
Am Ventil gemessener
Differenzdruck: 10 kPa
4 5 7 10
0,07 0,1
20 304050 70 100
0,2 0,3 0,5
1
2
200 300400500700
3 4 5
7 10
Q l/h
Q kW
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