Verbesserung an einer bestehenden Hydraulik

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      • 1

      • # 169183

      Verbesserung an einer bestehenden Hydraulik

      Hallo Holzheizer,

      ich versuche gerade abzuschätzen, wie anlässlich eines Kesseltausches eine bestehende Hydraulik verbessert werden kann. Wenn ihr Anregungen habt, wird es mich freuen.
      Aber auch wenn ihr Denkfehler meinerseits findet.

      Ausgangslage:
      Scheitholzkessel und Pufferspeicher stehen in einem Nebengebäude.
      Drei (1000+2000+2000) Liter Pufferspeicher werden in Serie von 45KW Holzvergaser beladen.
      Aus Platzgründen stehen Puffer und Heizkessel verteilt in einem Raum. Es kommen ca. 15m Vorlauf + 15m Rücklaufverrohrung + Bögen etc. zusammen. Bisherige Rohrweite ist CU DN 25.
      Von Pufferkreis im Nebengebäude zweigen mit der gleichen Rohrstärke je 16m Volauf + Rücklauf zu den Heizkreisen ab.

      Als Heizlast des Hauses würde ich 25 kW ansetzten.

      Bestehende Probleme:

      1) Die enge Rohrweite sorgt für viel Druckverlust im Pufferkreis und in der Zuleitung zu den Heizkreisen, was mit Pumpenleistung kompensiert werden muss.
      2) Pufferkreis und Heizkreis sind hydraulisch nicht entkoppelt.
      Die Pufferladepumpe drückt, solange sie läuft, auch in die Speiseleitung. Die Förderhöhe der Heizkreispumpen ist aber für den Fall auszulegen, dass es die Unterstützung durch die Ladepumpe nicht gibt.
      3) Die Kesselvorlauftemperatur schwankt zusätzlich durch das thermische geregelte Ventil in der Rücklaufanhebung. Es ergibt sich meist keine saubere Schichtung im Puffer.
      4) Die Heizkreispumpen sehen keine hydraulische Null. Durch die lange Zuleitung besteht ein mehr oder weniger großer Druckunterschied in den Heizkreisverteilern von Vorlauf und Rücklauf.
      Bei steigendem Durchsatz erhöht sich die Druckdifferenz. Der leistungsschwächeren Pumpe wird dadurch von den anderen immer mehr das Wasser abgegraben. Vor allem, wenn die Pufferladepumpe und der Ofen aus ist und bei nicht mehr so heißem
      Pufferwasser die Mischer aufmachen.

      Problembehebung:

      zu 1) Geht man mit der Verrohrung von DN 25 auf DN32 wäre schon viel gewonnen.

      zu 2) Leider sehe ich nicht, wie man die hydraulische Entkoppelung verwirklichen kann, wenn die Puffer so weit auseinander stehen.
      Selbst wenn die Versorgungsleitung der Heizkreise über den ersten Puffer oben und den dritten unten angebunden wird, gibt es doch zwischen dem ersten und letzten Puffer noch immer einen Druckabfall.
      Der wäre bei dickerem Rohr kleiner, aber immer noch 15m DN32 Rohr + Bögen.... entspricht.

      Zu 3) Um die Vorlauftemperatur konstant zu bekommen, tendiere ich zu einer Rücklaufanhebung mit einem Esbe-Mischer VRG131 mit Kvs 16 und einem stegig geregelten Esbe Stellmotor ARA 639.
      Was die Dimensionierung angeht, hat mir Michael alias Holzpille, schon sehr geholfen.
      Die Vorlauftemperatur selbst könnte mit einer drehzahlgeregelten Grundfos UPM3 Hybrid 25-70 konstant gehalten werden.

      Zu 4) Ein hydraulischer Abgleich soll auf jeden Fall gemacht werden.
      Ein Umrüsten auf Hocheffizienzpumpen wird den Stromverbrauch sicher senken.
      Ich frage mich aber, wie man unter den gegebenen Umständen das volle Potential
      der intelligenten Pumpen ausnutzen kann.
      Deren interne Regelung nach Konstantdruck oder Proportionaldruck kann doch nicht berücksichtigen, ob der Druck vor der Pumpe abfällt , etwa weil die Pufferpumpe stoppt, oder ob der Druck im Heizkreis zugenommen hat, weil Thermostate zugehen.
      Die Pumpe selbst sieht doch nur den Differenzdruck- oder etwa nicht?.
      Geh ich also recht in der Annahme, dass eine intern geregelte Pumpe genau das Falsche machen würde, wenn die Unterstützung durch die hydraulisch nicht entkoppelte Pufferpumpe wegfällt.
      Und umgekehrt.
      Oder habe ich da etwas falsch verstanden?

      Schöne Grüße,
      Georg
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      • # 169195
      Hallo Georg

      Ich denke ein ganz perfektes Hydraulikschema ist nicht ganz zu verwirklichen.
      Habe ja so ein ähnliche Anordnung ,wo einige Puffer auch im Nebenraum stehen .
      Es sind zwar nicht so viele Leitungsmeter wie bei dir ,aber wenn man die Volumsmengen
      anschaut die da durch die Gegend gepumpt werden (habe ja überall Durchflussmesser drinnen),da versteht man das es ganz unterschiedliche Betriebszustände gibt ,die durch den Diskontinuierlichen Heizbetrieb sich ergibt.
      Wenn der HVG brennt und somit Ofen-Ladepumpe läuft ergibt sich ein ganz anderer Vordruck für die Heizung (Mischer- Heizkreispumpe) als wenn aus reinen Pufferbetrieb geheizt wird.

      Habe auch probiert über Konstantdruck und über Differenzdruck im Heizkreislauf zu sorgen ,doch es sind halt nur wenige hunderstel Bar Druckdifferenz die sich nicht ganz regeltechnisch verwirklichen lassen.
      Erschwerend kommt noch hinzu ,wenn man eine echte Einzelraumtemperatursteuerung hat ,das die ja unterschiedlichste Wärmeenergie in den Räumen voraussetzt und daher schwankende Mengen Bereitstellen muß.

      zu deinen Punkt 1 der Hydraulischen Entkoppelung :
      Ich entnehme ganz oben (Dom -Entlüftung) für das Warmwassermodul.
      Am 1. Stutzen am 1. Puffer Oben Speise ich den HVG ein.
      Am 2. Stutzen am 1. Puffer Oben entnehme ich die Heizungseinspeisung (Mischer) für die Heizung.
      Puffer 1 unten wird zum Rücklauf 1 (= auch Heizungsrücklauf und Rücklaufanhebung HVG kalt)ist dessen Rücklauftemperatur 50°C überschritten dann wird über 3 Wegeventil auf Puffer2 Oben umgeschaltet und über 2. 3 Wegeventil der Puffer 2 unten auf den Rücklauf 1 geschaltet ,dasselbe passiert mit Puffer 3 und 4.

      Der Rücklauf 1 ist dann die Anspeisung für die Rücklaufanhebung des HVG ,so das hier schon die maximale Temperatur (aus Heizungsrücklauf und relativ hoher Pufferrücklauftemperatur) zur Verfügung steht (minimale Einspeisung von heißen Kesselvorlauf) so das die Schüttleistung des HVG (Nettoleistung) relativ hoch ist.

      Man erreicht hiermit zwar nur eine begrenzte Hydraulische Entkoppelung ,mir ist es aber um eine gewisse Wärmemenge gegangen ,so das eine gewisse Vorhaltung an Energie für Warmwassermodul und vergleichmäßigung der Heizungseinspeisetemperatur gegeben ist.

      Ich regle die Kesseltemperatur mit der Drehzahl (ebenfalls Hybrid UPM) der Kessel- Ladepumpe ,jedoch soll man beachten das diese Regelung sehr langsam sein sollte um thermische Belastung so gering als möglich sein sollte.
      Rücklaufanhebung bei mir auch mit VRG 131 und stetiggeregelten Antrieb (639).

      Meine Heizungsregelung habe ich auch so aufgebaut wie die Rücklaufanhebung (Mischerventil mit Stetigantrieb) und ebenfalls mit Drehzahlgeregelter Pumpe ausgerüstet.
      Als Führungsgröße wird die Raumtemperatur (90% Raumeinfluss)der Wohnküche herangezogen und so die Vorlaufsolltemperatur generiert welche zuerst die Stellgröße des Mischers ausnutzt und in Folge wenn diese nicht ausreicht( Vorwiegend Pufferbetrieb ) auch die Drehzahl der Heizungspumpe erhöht unter der Premise eine möglichst niedrige Rücklauftemperatur zu haben.

      Hoffe dir damit einige Anregungen gegeben zu haben ,habe ja ein sehr flexibles Heizungssystem ,was Hydraulik als auch HVG Steuerung angeht ,nur so kann man seine Anlage optimieren.

      Bezüglich Rohrleitungen habe vorwiegend 1" Leitungen aber auch teilweise 3/4" das reicht bei mir aus ,sollte der HVG längere Zeit über 40 KW wird er automatisch abgeschaltet ,falls nicht vorher eine andere Notabschaltung in Aktin tritt (Ofentemperatur ,Brennkammertemperatur ,Wassermangel Überdruck,Pufferspeicher Maximum udgl).

      mfg Glutgeist
      Die wichtigste Erfindung der Menschheit ist:
      Bleistift und Papier

      v.T.A.Edison
      • 3

      • # 169233
      Hallo Glutgeist,

      vielen Dank für die Anregungen.

      Wenn ich es recht verstehe, sind die Puffer bei dir parallel angebunden und werden über die Mischer aber nacheinander beladen?
      Zufällig hatte ich gesehen, dass du vor Jahren dein Hydraulikschema für eine alte Tapps – Version gepostet hast. Die konnte ich aber nicht ansehen.

      Alle Achtung, du betreibst ja einiges an Aufwand.
      Wenn es ans Programmieren der UVR geht, werde ich bestimmt nochmal nachfragen müssen.
      Gut zu wissen, dass die Drehzahlregelung mit den Komponenten, die ich mir ausgesucht habe schon mal realisiert wurde.

      Meine Fragen sind in erster Linie Verständnisfragen. Die sich anschließende Frage ist, welche praktische Bedeutung das ganze hat. Sehe ich Probleme, wo keine sind.

      Etwa die Frage ob sich die intern nach Proportional oder Konstantdruck geregelten Pumpen aus dem Tritt bringen lassen, wenn sich der Druck vor der Pumpe, wieoben beschrieben, ändert.
      Ich hab auch schon die Meinung gehört, dass Die Pumpen auch das ausregeln können.
      Aber wie soll das gehen?
      Wahrscheinlich gibt es eine tolerierbaren Stördruck. Dann wärs natürlich gut zu wissen, wie hoch der ist.

      schönes Wochenende,
      Georg
      • 4

      • # 169237
      Hallo Georg

      Die Puffer sind alle in Serie geschaltet .
      Die 3 Wegeventile dienen dazu ,das ein Puffer nach den anderen geladen wird und das jeweilige hohe Temperaturniveau
      (im jeweiligen Vor -Rücklauf) den System zur Verfügung steht.
      Je nach Anforderung (Heizung) und Erzeugung wird ein Puffer nach den anderen geladen und es werden die jeweiligen
      Pufferrücklauftemperaturen optimal ausgenutzt (für die Rücklaufanhebung).
      So das für die Rücklaufanhebung nur ein geringer Anteil von heißen Kesselwasser gebraucht wird ,es bleibt ein Großteil
      des heißen Kesselvorlaufes (Nettoleistung ) für Heizung und Pufferladung übrig.
      Ich betreibe meine HVG im unteren Bereich des Möglichen (aber so um den besten Wirkungsgrad zu haben) das sich eine möglichst lange Brenndauer ergibt ,wo das warme Rücklaufwasser von der Heizung für die Rücklaufanhebung genutzt wird. Selbiges geht sonst üblicherweise ja in den letzten Puffer unten ,wo es nur eine begrenzte Nutzanwendung ermöglicht.
      Zur internen Pumpenregelung bez. Konstantdruck und Proportionaldruck kann ich keine Hinweise geben ,weil ich diese
      nicht Ausprobiert habe .
      Habe mit meinen Drucktransmittern im Vorlauf und im Heizungsrücklauf probiert aber da sind nur einige 100stel Bar
      die sich Regeltechnisch nur schwer verwerten ließen.

      Werde mal ein Hydraulikschema (in Tapps 2 ) zeichnen und hier einstellen.

      mfg Glutgeist
      Die wichtigste Erfindung der Menschheit ist:
      Bleistift und Papier

      v.T.A.Edison
      • 5

      • # 169246
      Hallo

      man kann die Reihenschaltung der Puffer mit Umschaltventilen/Mischern (möglichst hoher kvs Wert) so gestalten, dass erst Puffer 1 geladen wird, dann Puffer zwei, dann der letzte Puffer.
      ETA nennt das als "Anfahrentlastung".. kann man auch für mehrere Puffer bauen.

      Mit einem motorisch betriebenen Mischer als Rücklaufanhebung kann man auch die Vorlauftemperatur steuern. Oder alternativ dazu mit der Pumpendrehzahl. Hohe Drehzahl niedrigere Kesseltemperatur und umgekehrt.

      Entnahme aus den Puffern kann man gut mit einem 5-Wege Mischer realisieren, dann wird immer das höchste Puffernivau als Rücklauf beigemischt und so das Puffervolumen optimal ausgenutzt. Alternativ kann man das auch mit mehreren seriell geschalteten Mischern machen. Der VMM20 von Honeywell/Centra hat entsprechende elektrische Anschlüsse, so dass man das Mischersignal durchschleifen kann und damit auch nur ein Mischerausgangspärchen in der UVR belegt.
      Das Schema mit Mischern (und elektrisches Schaltschema) findet man bei JENNI unter Der Unterschied zwischen Temperatur und Energie Teil 2 auf Seite 4. Das Schema "kann um beliebig viele" Mischer erweitert werden. Druckverlust immer beachten.

      ciao Peter
      • 6

      • # 169258
      Hallo Peter,

      der Link funzt nicht. Danke trotzdem.
      Nehme mal an es handelt sich um dieses Dokument:

      jenni.ch/files/jenni/inhalte/p…Der_Unterschied_Teil2.pdf

      Ich will keine Werbung machen. Aber das erinnert mich an diese Geschichte.

      baunach.net/loesungen/zwei-zonen-prinzip.
      Nebenbei erwähnt: Auf der Seite ist ein, wie ich finde, ganz lesenswerter Blog.

      In der Jenni PDF hab ich auf Seite 5 gesehen, wie man auf einfache Weise den Heizkörperrücklauf zum Vorlauf einer Fußbodenheizung machen kann.
      Hat das schon jemand so realisiert?
      Das würde mir helfen. Der Durchsatz in der langen Zuleitung zu den Heizkreisen könnte um geschätzte. 20 Prozent verringert werden. Die Druckverluste wären dann ca. ein Drittel geringer.
      Die Rücklauftemperatur würde insgesamt auch etwas sinken.
      Je kälter der Rücklauf desto höher die Spreizung zwischen Kessel-VL und Puffer-RL .
      Damit zirkuliert weniger Wasser im großen Pufferkreis. Die Schichtung im Puffer müsste besser werden und auch die hydraulischen Nebeneffekte auf die abzweigenden Leitungen.

      schönen Abend,
      Georg
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      • # 169275
      Hallo Dachhas,


      Ich nehme aus meinem Pufferspeicher (2x1000L) die höchstgeforderte Vorlauftemperatur mit einem 5Wege Ventil.
      Das hat den Vorteil je nach Vorlauftemperatur, die Puffer (parallel geschaltet) von unten nach oben zu entleeren.
      Der Vorlauf führt in den Heizkreis 1 (Heizkörper) der Heizkörperrücklauf wird als Vorlauf für Heizkreis 2 (Fußbodenheizung)
      hergenommen, so komme ich zu einer tieferen Rücklautemperatur. Es ist so eine Art Ringleitung wo ich auch meine Erzeuger
      einspeisen kann, die dann über 3 Dreiwegeventile wieder in den Puffer schichten.
      Ich kann nur sagen es funktioniert super.
      Hänge Dir meine Hydraulik dran vieleicht ist es Dir eine Hilfe.


      Grüße Alois
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      • # 172838

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      Hallo SachsenHV (Andreas)


      Entschuldigung für meine verspätete Antwort. Mußte bei dem schönen Wetter meinen Pool Betriebsbereit machen.
      Zu Deiner Frage, welchen Querschnitt ich bei der Ringleitung habe? Es ist eine 28er Kupferrohrleitung.
      Die zwei 1000 Liter Pufferspeicher sind parallel auf vier ebenen mit 1" T Stücke verbunden.


      mfg Alois

    Webutation