Letzte Bearbeitung: 13.12.2011 19:33    IBS HEIZUNG/ GRUNDLAGEN/ PRAXISWISSEN

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Archiv Praxiswissen Heizung/Sanitär. Technischen Lösungen, Fachbeiträge, FAQs, Tipps & Wissenswertes von A bis Z.

Hydraulische Weiche; Systemtrennung; Einzelraumthermostat; Verteilersystem für WW und Zirkulation; Absenkung der Rücklauf-Temperatur bei BW-Kesseln; Brennwerttechnik im Altbau; Verwendung alter Feststoffkessel zum Beiheizen in Kombination mit Öl-/Gaskessel.

 NEU! Archiv Sammlung Praxiswissen Heizung & Sanitär

Interessante technischen Lösungen, Fachbeiträge, FAQs, Tipps & Wissenswertes von A bis Z.

Themenüberblick

A. Archiv Praxiswissen Heizung

A.7. Hydraulische Weiche

A.6. Systemtrennung

A.5. Einzelraumthermostat zum Nachrüsten in Fußbodenheizungen

A.4. Kombiniertes Verteilersystem für Warmwasser und Zirkulation

 

A.3. Absenkung der Rücklauftemperatur bei Brennwertkesseln

A.2. Optimaler Einsatz von Brennwerttechnik, selbst im Altbau

       und bei Zweikreisanlagen

A.1. Verwendung alter vorhandener Festbrennstoffkessel zum Beiheizen

      mit Holz in Kombination mit einem Öl-/Gaskessel

A.0.Tipps & Wissenswertes von A bis Z

Themenüberblick

B. Archiv Praxiswissen Sanitär

B.1. z. Z. kein Inhalt vorhanden

 

A. Archiv Praxiswissen Heizung

A.7. Hydraulische Weiche A.6. Systemtrennung

Aufbau:

Je nach Anlagengröße Behälter oder Pufferspeicher.

 

 

 

 

 

Vorteile:

- Keine Trennung des Wärmeträgermediums

- Hydraulische Entkopplung bei unterschiedlichen

  Volumenströmen

- Kesselkreis verfügt immer über eine konstante Durchflussmenge

 

Anwendung:

z. B. bei Hackschnitzelanlagen > 100 kW zur Einbindung eines Pufferspeichers als hydraulische Weiche etc.

Quelle: Elco

Aufbau:

Zwei mechanisch vollständig getrennte Kammern (z. B Wärmetauscher).

Wärmeres Medium der Primärseite überträgt die Wärmeenergie über das Metallgehäuse an das Medium im Sekundärkreislauf.

 

Die Übertragungsleistung ist abhängig von:

- Wärmeträgermedium, Fließgeschwindigkeit

- Übertragungsleistung

  (größte Leistung nur bei gegenläufiger Fließrichtung auf der Primär- und

   Sekundärseite)

 

Vorteil:

Absolute hydraulische Trennung Medium Kesselkreis und Heizkreis.

Anwendung:

Wichtig bei Fußbodenheizung mit nicht diffusionsdichten Leitungen, Solaranlagen und Fernheizungen.

Quelle: Elco

A.5. Einzelraumthermostat zum Nachrüsten in Fußbodenheizungen

A.4. Kombiniertes Verteilersystem für Warmwasser und Zirkulation

Nach EnEV ab 2002 § 12 sind Fußbodenheizungen bei bestehenden Gebäuden, die vor Inkrafttreten der Verordnung erstellt wurden, mit selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur raumweisen Regelung der Raumtemperatur oder mit Einrichtungen zur raumweisen Anpassung der Wärmeleistung an die Heizlast auszustatten.

 

Z. B. das RVV-Regelventil regelt selbsttätig und hält die Raumtemperatur konstant ohne Fühlerleitung.

Einbau im Rücklaufverteiler > Bild.

Bei konventionellen Lösungen wird die Zirkulationsleitung neben der Warmwasserleitung verlegt Nachteil: erheblicher Montageaufwand, größer Platzbedarf, zusätzliche Isolierung und mehr Zubehör.

 

Das neue VWZ-Verteilersystem > Bild (111 k) vereinfacht die Verlegung, indem die Zirkulationsleitung nicht mehr neben, sondern durch die Warmwasserleitung gezogen wird. Die flexible Zirkulationsleitung besteht aus PEOC-Kunststoff.

Vorteile: Geringer Platzbedarf, kürzere Montagezeiten, weniger Isolierung und Zubehör.

Quelle: DEGEN GmbH & Co.

A.3. Absenkung der Rücklauftemperatur bei Brennwertkesseln

 Bericht 7.9.03

Bei einer Absenkung der Rücklauftemperatur von 45 °C auf unter 30 °C erreicht man einen um 5% höheren Nutzungsgrad des Brennwertkessels.

Erst bei 30°C RL-Temperatur übergibt das Rauchgas den Großteil seiner Enthalpie in Form von Kondensat an den Heizungsvorlauf > Grafik.

 

Brennwerttechnik bedeutet, je kühler das Wasser ist, dass zum Kessel zurückfließt, desto mehr Wärme kann den Abgasen entzogen werden und desto größer ist die Brennwertnutzung.

 

Taupunkt

Heiße Abgase können viel mehr Wasser festhalten als kältere.

Die entscheidende Größe ist der Taupunkt (=100% relative Feuchte, Sättigung mit Wasser).

 

Ergo tröpfelt im Kondensationsfall nur der Überschuss jenseits der 100% r. F. heraus.

Lediglich diese freigesetzte latente Energie kommt bei Brennwertanlagen dem Kesselnutzungsgrad zugute.

D. h., sobald das Abgas weniger als 100% r. F. hat, kondensiert nichts mehr aus.

 

Luftzahl λ

Ein weiterer Einflussfaktor auf dem Taupunkt ist die Luftzahl Lambda (λ). Sie gibt den Luftüberschuss bei der Verbrennung an.

 

Ein moderner Vormischbrenner begnügt sich mit 30% Luftüberschuss (λ=1,3). Bei einem Luftdruck von 1013 Millibar und 50% relative Luftfeuchte stellt sich hier eine Taupunkttemperatur von 55°C ein.

Man sollte also Brenner einsetzen, die mit möglichst kleiner Luftzahl arbeiten, um so möglichst hohe Taupunkttemperaturen zu erreichen.

Die garantieren selbst bei höheren RL-Temperaturen noch eine Teilbrennwertnutzung.

 

Mollier-h, x-Diagramm

Die Erklärung findet man im Mollier-Diagramm, wenn man annimmt, dass 1 g Wasser pro kg trockene Luft etwa identisch sind mit 1 g Wasser pro kWh.

(Bei der Verfeuerung  von Erdgas verbrennen je 1 kg Erdgas 10 kg Luft oder 100 g Erdgas plus 1 kg Luft ergibt beim Verbrennen 1 kWh Wärme).

 

Bei 57°C RL-Temperatur kondensieren nur einige Tropfen Wasserdampf aus dem Abgas. Entsprechend niedrig wäre auch der der Wärmegewinn.

 

Bei ca. 45°C fallen schon ca. 45 g Kondensat an, das sind 1/3 der Verdampfungswärme.

Die ursprünglichen nach der Verbrennungsgleichung 16% Wasserdampf im Abgas haben sich auf absolut ca. 10% verflüchtigt und damit die Taupunkttemperatur von 57°C auf 52°C heruntergesetzt. Der Kondensationsprozess erlischt.

 

Bei 40°C RL-Temperatur werden dem Rauchgas fast 70 g/kWh (von theoretisch 120 g) entzogen.

 

Erst bei 30°C übergibt das Rauchgas einen Großteil seiner Enthalpie von 105 g Kondensat pro kWh an den Heizungsvorlauf.

(Quelle: www.ruhrgas.de)

A.2. Optimaler Einsatz von Brennwerttechnik, selbst im Altbau und bei Zweikreisanlagen

Für Altbausanierungen gibt es eine Fußbodenheizung (z. B.: Wirsbo-Velta/ Minitec > Bild) mit einer Gesamtaufbauhöhe von nur 15 mm.

Die 9,9 x 1,1 mm PEX-a Rohre werden bündig in einer Noppenmatte gehalten. In den Noppen und Zwischenräumen der Folie eingestanzte Löcher ermöglichen ein gutes Einfließen der Ausgleichsmasse und für eine direkte Verbindung mit dem Untergrund. Auf Grund der geringen Masse reduziert sich auch die Aufheizzeit und verbessert die Regelung.

 

Hohe Kondensationsgewinne lassen sich auch dann noch erreichen, wenn in einigen Räumen noch Radiatoren (Zweikreisanlage) hängen.

Ein Mehrwege-Mischverteiler > Hydraulikschema

dagegen macht den heißen Rücklauf des des Radiatorenkreises (Hochtemperaturkreis) zum Vorlauf des Fußbodenheizkreises (Niedertemperaturkreis).

Dadurch beträgt die Rücklauftemperatur nur noch 30°C, statt 42-45°C. Das bedeutet beachtliche 5% mehr Wirkungsgrad.

(Quelle: www.velta.de, www.baunach.net)

 

Bivalente Mischerstation mit 4-Wege-Mischerverteiler

Beispiel Hydraulikschema mit Funktionsbeschreibung für Brennwertkessel > Bild (178k).

(Quelle: DEGEN GmbH & Co.)

 (Bericht 8.9.03

A.1. Verwendung alter vorhandener Festbrennstoffkessel zum Beiheizen mit Holz in Kombination mit einem Öl-/Gaskessel

Variante 1

Eigener Bericht 20.4.02

Es gibt immer noch viele Öl- und Gasheizungen mit parallel geschaltetem alten Feststoffkessel (Kohlekessel, Holzkessel), bei denen wegen gestiegener Energiepreise der alte Kessel wieder häufiger zum Heizen mit Holz verwendet wird.

 

In der Praxis sieht man z. T. nicht zulässige abenteuerliche Systemkonstruktionen für die Einbindung ohne jeglichen Sicherheitsstandart.

 

Die auftretenden Probleme in der Übergangszeit, wie Rauch- und Geruchsbelästigung, Teer, Ruß, häufige Nachlegeintervalle, hoher Holzverbrauch, schlechte Abgaswerte usw. durch Schwelbrand, können aber weitestgehend unter Verwendung des alten Kessels durch den Einbau eines Wärmespeichers (z. B. Calo bloc) gelöst werden > Hydraulikschema.

 

Diese Lösung eignet sich für Kesselleistungen bis max. 28 kW, in Verbindung mit Öl oder Gas und für Heizraumhöhen ab  ca. 1,80 m und speziell nur für reine Volllastkessel, nicht unbedingt für moderne leistungs- und feuerungsgeregelte Holzvergaserkessel.

Für den Öl- / Gaskessel ergibt sich durch die Verbindung mit dem Wärmespeicher eine wesentliche Verringerung der Brennerintervalle (Intervallheiztechnik mit Calo bloc Wärmespeicher) und somit eine Einsparung von Öl/ Gas.

 

Der drucklose Wärmespeicher aus Kunststoff mit 100 mm Hartschaumisolierung (Größen 500 oder 1000 l) mit bis zu 4 großflächigen Rippenrohr-Wärmetauschern (je WT 11 bis 22 m²) eignet sich sehr gut auch für eine zusätzliche Erweiterung mit einer Solaranlage zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung.

 

So optimale Ergebnisse wie beim Einsatz eines Holzvergaserkessel mit Puffer werden natürlich nicht ganz erreicht, da u. a. die Brennraumgeometrie des alten Feststoffkessels auf Kohle oder Koks ausgelegt ist und nicht auf Holz.

 

Wer also nur über kleine Holzmengen verfügt und sowieso einen zweiten Brennstoff zur Ergänzung benötigt, kann mit dieser Lösung komfortabel eine Menge Öl/ Gas einsparen, ohne alle 2 h Holz nachzulegen.

(im Winter je nach Außentemperatur nur 1-3 mal pro Tag, im Sommer für die Warmwasserbereitung für ca. 3 Personen nur 1-2 mal pro Woche)

 

Diese Lösung aus den 90-er Jahren war auch mit seiner innovativen Regelung und Hydraulik für die Kombination Pufferspeicher-Festbrennstoff-Öl/Gas und Solar seiner Zeit weit voraus.

Sie war speziell abgestimmt auf offene Systeme mit Heizkessel aus Gusseisen.

Variante 2

Variante 3

Aktualisierung Varianten 2 und 3 /13.12.02

Der Festbrennstoffkessel wird mit einen ausreichen dimensionierten Pufferspeicher kombiniert und die Regelung des vorhandenen Öl/ Gaskessels mit einigen kleinen Änderungen genutzt.

 

Die Lösung ist sehr einfach und billig, aber nicht besonders empfehlenswert für große Öl/ Gaseinsparungen und mit einigen Nachteilen behaftet, aber immer noch besser als eine Lösung ohne Puffer.

Moderne Gebläse- oder Vergaserkessel lassen sich später nicht nicht ohne totalen Umbau (Kostenaufwand durch neue Regelung und Hydraulik) integrieren.

 

Erforderliche Heizraumhöhe für einen 1000 l- Puffer: ca. 2,24 m. Der Einbau einer externen thermischen Ablaufsicherung (Sicherheitswärmetauscher, bei Stromausfall zum Schutz des Kessels gegen Überhitzung) ist unbedingt zu empfehlen.

Diese Lösung ist die optimale und z. Z. modernste Variante für einen geplanten späteren Einbau (aus finanziellen Gründen u. a.) eines modernen Vergaserkessel und Einsparungen von Öl/ Gas von 60 bis 100%.

 

Der vorhandene Feststoffkessel wird kombiniert mit einer kompatiblen Systemlösung, bestehend aus:

ausreichend dimensionierten Puffer, moderner und möglichst kompatiblen Regelung für alle Komponenten sowie einer erweiterbaren Hydraulik.

 

Der Einbau einer externen thermischen Ablaufsicherung (Sicherheitswärmetauscher, bei Stromausfall zum Schutz des Kessels gegen Überhitzung) ist unbedingt zu empfehlen.

 

Die Raumhöhe für die Aufstellung der Puffer ist zu beachten.

 

Sie können später ohne Probleme und Umbaukosten jeden x-beliebigen Holzvergaserkessel in diese Systemlösung integrieren.

 A.0. Tipps & Wissenswertes von A bis Z

A

Apfelsinenschalen als Feueranzünder

Die Schalen gehören nicht auf dem Kompost. Frisch getrocknet eignen sie sich aber hervorragend als Feueranzünder.

 

C

CO2- Emissionen

Die BRD verursachte im Jahre 2000 energiebedingte CO2- Emissionen von 858 Mio. Tonnen (weltweit Platz 5)

 

CO2- neutral Heizen mit Holz

Bei der Verbrennung von nachwachsenden, erneuerbaren Energierohstoffen wird nur die Menge CO2 frei, die beim Verrotten ohnehin entstehen würde.

Das natürliche Gleichgewicht im CO2-Kreislauf bleibt erhalten.

 

D

Dämmstoffdicke

Große Dämmstoffschichten über 12 cm sind nicht sehr viel effizienter bzw. wirtschaftlicher (Hyperbelform des U-Wertes).

 

E

Energieverbrauch bei der Herstellung von Dämmstoffen

Bei der Herstellung von 1 m³ PUR-Dämmstoff werden 834 kWh Energie verbraucht.

 

F

Fugenschlauch für den Fenstereinbau

Fugenschlauch aus Mineralfaserdämmstoffen muss nach der neuen DIN 18355 - ATV Tischlerarbeiten seit Jan. 2005 beim Einbau von Holz- und Kunststofffenstern verwendet werden.

 

Bisher wurde die Anschlussfuge mit PU-Ortschaum ausgeschäumt, obwohl die Nachteile schon lange bekannt waren.

 

Fußbodenheizung nur im Erdgeschoss?

Es gibt kein fachliches Argument dagegen, eine Fußbodenheizung nur im Erdgeschoss zu installieren und nicht auch noch im Dachgeschoss.

 

H

Heizkörperverkleidung

Heizkörper übertragen ihre Wärme durch Konvektion und auch Strahlung.

Dies bedingt, dass ein Heizkörper nicht eingeengt oder zugestellt werden soll , z.B. durch Heizkörperverkleidung etc.!

Die Abschirmung löst den gleichen Effekt aus, wie eine Wolke vor der Sonne.

 

Heizölläquivalent

5-6 Raummeter Laubholz

oder 7-8 Raummeter Nadelholz

oder 10-15 Schüttraummeter Hackschnitzel

oder 2000 kg Holzpellets

oder 2500 kg Getreide

ersetzen ca. 1000 l Heizöl!!!

 

Holzeinschlag in Thüringen

z. Z. werden ca. 1,47 Mio. m³ Holz eingeschlagen, aber jährlich wachsen 5,13 Mio. m³ nach.

Allein bei der Waldpflege fallen Jährlich ca. 250.000 m³ industriell nicht verwertbares Holz an. Davon werden derzeit nur ca. 10-15% als Brennholz genutzt.

 

Holz spalten

Nadelholz lässt sich sich am einfachsten an der breitesten Stelle und

Laubholz an der schmalsten Stelle in möglichst frischem Zustand spalten.

Die optimale Kantenlänge für eine gute Verbrennung sollte für Vergaserkessel maximal 10 cm betragen.

Gespaltetes Holz trocknet und vergast durch seine größere Oberfläche wesentlich besser als ungespaltetes.

K

Kastenfenster

sind schalltechnisch besser als die einrahmigen Industriefenster.

 

Kontrollierte Wohnraumlüftung

Ein Niedrigenergiehaus ohne kontrollierte Wohnraumlüftung spart bis zu 50% weniger Energie ein.

 

M

Minimierung der Außenwände

aus natürlichen Baustoffen (Poroton, Ytong etc.) aber mit großen Dämmstoffdicken ist unserer Meinung nach nicht der Weisheit letzter Schluss.

 

Die Betrachtung über eine Gesamtenergiebilanz, unter Berücksichtigung wie viel Primärenergie bei der Herstellung von Dämmstoffen verbraucht wird, der Dämmstoffkosten sowie der Kosten für eine kontrollierte Lüftung und dazu die erreichte Energieeinsparung ins Verhältnis stellen, wäre sehr aufschlussreich.

 

Mischer für Heizungsanlagen > 28 kW

Bei Heizungsanlagen ab ca. 28 kW sollte ein motorgesteuertes Mischventil zur Rücklaufbeimischung vorsehen werden.

 

R

Raumtemperatur bei Strahlungsheizungen

Bei einer Fußboden- oder Wandheizung oder auch bei Heizleisten kann bei gleicher Behaglichkeit die Raumtemperatur um ca.2 bis 3°C niedriger eingestellt werden.

 

S

Sparpotenzial Solaranlage

Mit einer thermischen Solaranlage sparen Sie mindestens 50% der Energiekosten pro Jahr für die Trinkwassererwärmung ein.

 

Systemtrennung bei Fußbodenheizungen

Bei Fußbodenheizungen sollte zwischen Kessel und Fußbodensystem eine hydraulische Weiche oder besser eine Systemtrennung mit Wärmetauscher vorsehen werden.

 

W

Wandheizleisten

als Strahlungsheizung sind in Deutschland wenig verbreitet. Sie haben aber hervorragende Eigenschaften:

Bis 30% Energieeinsparung, staubfreie natürliche Atemluft, warme Füße und klarer Kopf, gleichmäßige Wärme von allen Seiten, keine kalten Fenstertüren, kein Staubtransport und Luftverwirbelung, trockene Wände hinter den Möbeln.

 

Auch lieferbar als Zargen, beheizte Pfosten und Heizrahmen > Heizleisten

 

B. Archiv Praxiswissen Sanitär

B.???

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Quelle: ????

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