Verständnisfrage zur Auslegung einer Rücklaufanhebung

Hallo Holzheizer,

in alten Beiträgen habe ich schon vieles gefunden, was mir hilft, den Heizungsumbau bei meinen Eltern zu planen. Die ein oder andere Verständnisfrage habe ich dennoch.

Ich will mal mit der Rücklaufanhebung und deren Auslegung anfangen:
Mittlerweile weiß ich, was Kvs-Werte und Ventilautorität bedeuten, und dass der Druckabfall am Ventil im richtigen Verhältnis zum Druckverlust der ganzen Kreises stehen soll.
Wenn ein Ventil in Serie mit dem restliche Heizkreis arbeitet, leuchtet mir ein, dass die Ventilautorität von um die 0,5 ganz gut wäre für eine hohe Regelgüte.

Mir ist aber nicht klar, wie man das auf den Fall einer Rücklaufanhebung übertragen lässt.
Denn hier gibt es den kurzen Kesselkreis, indem mitunter das meiste Vorlaufwasser wieder in den Kesselrücklauf fließt, wenn die Spreizung niedrig ist. Und es gibt abzweigend und parallel dazu den Kreis zu den Puffern usw..
Man hat also zwei hydraulische Widerstände, die nicht in Serie laufen.
An der Verzweigung im Vorlauf und der Zusammenführung im Rücklauf herrscht jeweils gleicher Druck, egal wieviel Druck die Pumpe aufbaut, um die Kesselleistung abzuführen.
Wie definiert sich in diesem Fall die Ventilautorität?

Als unbedarfter Laie würde ich die Sache so angehen.
Zunächst würde mich das Verhältnis der Volumenströme des kleinen Kesselkreises zum größeren Pufferkreis bei einer gegebenen Spreizung interessieren.
Mal als einfaches Beispiel.
Um Vorlauf Kessel 80 Grad mit Kesselrücklauf 40 Grad auf 60 Grad zu mischen, wäre teilt sich der Kesselvorlauf im Verhältnis 1:1. D.h. der Volumenstom zum Puffer erzeugt einen Druckabfall in der Pufferleitung. Daraus ergibt sich hochgerechnet der Volumenstrom, bei dem in diesem Strang ein Bar Druck abfallen würde. Was ja dessen Kv-Wert entspricht.
Der Mischer müsste also mindestens den gleichen Kvs-Wert haben, damit bei geöffnetem Mischer die gleiche Menge Wasser zum Rücklauf gemisch werden kann, wie zum Puffer geht.
Bei kleinerer Spreizung ergibt sich ein entsprechend höherer Kv-Wert. Bei größerer Spreizung ein kleinerer.
Wählt man den Mischer zu groß, würde man bei großer Spreizung ein einen Teil des Ventilwegs verschenken. Wählt man ihn zu klein, bekommt man eine enge Spreizung gar nicht erst zum Laufen.
Habe ich einen Denkfehler?Hab ich ewas übersehen? Ist meine Berechnung des Mischer Kvs falsch?

Warum ich mich mit Hydraulik beschäftige, geht aus meinem ersten Beitrag hervor.

https://www.holzheizer-forum.d…a-touch-und-fragen-zur-n/

Danke schon mal,
Georg

Danke euch für die schnelle Reaktion.

Gibt es das Rechenblatt von Holzpille noch irgendwo?

Ich wollte mal mit der RLA anfangen und die theoetischen Überlegungen dazu verstanden haben.
Was eine Ventilautorität von 40% eines Thermostatventils im Heizkreis bedeutet, ist mir klar. Nicht aber, wenn es um einen Mischer in einer Rücklaufanhebung geht.
Hier im Forum ist schon öfters von der Vertilautorität eines Mischers die Rede gewesen.
Siehe etwa die Aussage Michaels, alias Holzpille: Rücklaufanhebung- Auswahl Mischer und Pumpe
Das hätte ich gern verstanden.

Vielleicht kann ja jemand auch meinen Denkansatz mal auseinander nehmen.

Ich würde den Mischer so auslegen, dass der Druckabfall im kleinen Kesselkreis sich am Druckverlust im großen Kreis orientiert, der über den Puffer geht.
Wenn, wie in meinem obigen Beispiel 80 VL/40 RL/ zu 60 Grad gemischt werden, muss doch die gleiche Wassermenge durch beide Stränge. Ein Teil 80 Grad und ein Teil 40 Grad mischen sich zu 2 Teilen 60 Grad heißem Wasser.
Damit dem Mischer der ganze Stellweg zur Verfügung steht, sollte im geöffneten Zustand in beiden Kreisen ungefähr der gleiche Druck abfallen. ( + etwas Reserve)

Bei einer kleineren Spreizung, wie zum Beispiel (80 VL/ 40 RL/ 70 gemischt) würde dieser Mischer Kvs-Wert bei Weitem nicht mehr reichen. Dann müssen 3/4 des Vorlaufs direkt wieder zum Rücklauf. Nur 1/4 des Kesselvorlaufs würde den Weg über den Puffer nehmen. Das Mischungsverhältnis ist also 3 zu 1.
Der kV-Wert des Mischers müsste in dem Fall mindestens drei mal so hoch ausfallen, damit das viele Vorlaufwasser zu Beimischen durchpasst, - oder etwa nicht?

Mir scheint der anzustrebende KVs-Wert des Mischers nur von der Temperaturspreizung des Kessels und dem Druckverlust im abgezweigten Pufferkreis abzuhängen.
(und allem, was auf dem Weg zum Puffer sonst noch abzweigt und zu Unwägbarkeiten führen kann, weshalb ja viele meinen, dass man es da besser gleich weg lässt)

Braucht man wirklich nicht mehr zu wissen?

Schönen Abend,
Georg

danke für eure Geduld.

Erstmal muss ich mich berichtigen. Was ich mir oben versucht habe, mit Beispielen zu veranschaulichen war zu kurzsichtig. Den 3. Eingang des Mischers habe ich dummerweise ausgeblendet.
Der 3-Wegemischer ist kein Durchgangsventil. Sorry.

Holzpilles Anleitung zur Auslegung des 3- Wegemischers in einer RLA habe ich aufmerksam gelesen aber nur fast verstanden. Leistung, Spreizung , Kv und Volumenstrom alles klar soweit.
Ich steige aus, wenn Michael die angestrebte Ventilautorität des Mischers mit 15-40mbar ansetzt.
Denn ich dachte, Ventilautorität beschreibt ein Druckverhältnis, also eine nackte Zahl zwischen 0 und 1. Wo findet man diese Definition der Ventilautorität, die in mbar oder Pa angegeben wird?

Ich habe trotzdem mal versucht, mir einen Reim darauf zu machen.

Nehmen wir Michaels Beispiel. Er wählt einen Mischer an dem 25mbar hängen bleiben, wenn 2,15 m3/h durchgehen. Eben die Menge, die bei 12 Grad Spreizung gebraucht werden, um 30 kW wegzupumpen.
Mal angenommen der Pufferrücklauf liegt nochmal 12 Grad unter dem gemischten Rücklauf. Dann muss die Mischerstellung so sein, dass die Hälfte des Vorlaufs direkt in den Kessel zurück gemischt wird und die andere Hälfte über den Puffer geht.
Wenn nun der Druckabfall über den Puffer sehr klein wäre, dann würde der Mischer etwa halb geöffnet sein. Über die Eigänge A und B fließen ungefähr gleiche Mengen Wasser im Ausgang AB zusammenfließen.
Was aber, wenn der Pufferkreis nun viel mehr Widerstand bietet? Dann müsste der Mischer doch weiter schließen. Also Vorlauf zu, Rücklauf auf. Und das umso mehr, je mehr Pumpendruck im Einzelfall gebraucht wird, um einen Pufferkreis zu bedienen. Am Mischer bliebe am Ende der ganze Druck hängen.
Und das hieße doch, er hat volle Ventilautorität bei freilich beschränktem Stellweg -- oder??

Man könnte jetzt in den Bypass ein Drosselventil setzten, das den Druckabfall im Bypass mit dem im Pufferladekreis abgleicht.
Man könnte den Mischer mit einer Drossel so weit entlasten, dass er nur noch den halben Pumpendruck abbekommt.
Hätte er dann nur noch die halbe Ventilautorität, also 0,5?
In Mittelstellung jedenfalls würde dann nur noch doppelt so viel Wasser über den Bypass gehen, wie über den Pufferladekreis.

Könnte man so nicht auch einen überdimensionierten Mischer wieder gut regelbar machen, wenn man Bypass und Pufferkreis aufeinander abgleicht ?

Bitte korrigiert mich, wann immer ich falsch liege. Es geht mir ums Verständnis. Dass man etwas irgendwie zum Laufen bekommt, ist schon mal nicht schlecht. Besser ist es, wenn man dazu noch versteht warum.
Schönen Abend,
Georg

@Michael

bei mir ist es so, dass die Verrohrung der Pufferspeicher halt schon vorhanden ist, und wie ich vermute, von meinem der Heizungsbauer damals arg auf Kante genäht wurde.
Darum habe ich das Pferd von dieser Seite aufgezäumt.
Am Ende wollte ich natürlich rausbekommen, ob bei der Verrohrung Handlungsbedarf ist.

Mit dem Tabellenbuch abgeschätzt, fallen im Pufferladekreis über drei Puffer in Serie und einiges an Rohrstecke so Pi mal Daumen 150- 200mbar ab, wenn die 45kW des Kessels allein in den Puffer gepumt werden, und davor nichts oder nur wenig in die Heizkreise abgeht. (Muss abschätzen, bin nicht vor Ort um Messen zu können)

Wenn 15 bis 45mbar eine Ventilautorität zwischen 0,25 und 0,65 bedeuten, dann wird doch stillschweigend vorausgesetzt, dass der Pufferkreis einen bestimmten Druckabfall nicht überschreiten sollte.
Wenn man gerade erst anfängt ein bischen hydraulisch zu denken, muss man sich so manches zusammenreimen ,was für andere selbstverständlich ist.

Wenn man jetzt mal einen Pufferkreis mit 200mbar delta P hernimmt, dann tippe ich, reicht auch der kleinere 45mbar Mischer nicht, um auf eine passable Ventilautorität zwischen 0,25 und 0,65 zu kommen.
Die wäre dann wohl 0,775, nehme ich jetzt mal an.
Ist dem so ??

danke für eure Mühe,
Georg

An Michael,
und alle, denen ich noch nicht auf die Nerven gehe.

So , ich musste nochmal darüber nachdenken, und zu dem Zweck ein Schaubild gebastelt.

Ich bin davon ausgegangen, dass sich der Kv-Wert des 3-Wegemischers idealerweise als Summe von 2 Kv-Werten verstanden werden kann, die sich weitgehend unabhängig von der Mischerstellung zum Kv-Wert des Mischers addieren.
Wenn x die prozentuale Öffnung des Mischers ist, dann sei Kv1 = x*Kv der der Mischer-Kv im Kesselstrang.
Und Kv2 = (1-x)Kv der Kv wert des Mischers im Pufferstrang.
Daraus ergeben sich Druckabfälle bei bekannter Durchflussmenge. Im Pufferstrang gibt es ein Pufferkreis Kv das entprechend dessen Durchflussmenge einen zusätzlichen Druckabfall erzeugt, der sich zu dem des Mischers im Pufferstrang addiert. Auch am Kessel selbst fällt Druck ab. Was ich aber vernachlässigt habe.

In den Schaubildern kann man sehen, wie sich je nach Mischerstellung die Drücke in den Teilsträngen der RLA verhalten, und wo sich der Mischer bei vorgegebener Spreizung,also gegebenem Verhältnis der Volumenströme, einregelt.
Durchgespielt hab ich das ganze für Mischer Kv vom Kv 6 bis Kv20 im Abstand von 2Kv.
Bild 1 und 2 stehen für 2 Spreizungen . Bei der hohen Spreizung in Bild 1 werden 50% des Vorlaufs dem Rücklauf beigemischt. Auf dem zweiten Schaubild 75%.

Wo ich immer noch Probleme habe, das ist der Begriff Ventilautorität beim Dreiwegemischer. Wenn, dann sollte es für jeden Teilstrang einen Wert geben.
Bevor ich aber wieder anfange zu spekulieren.
Ich brauche Nachhilfe.
Schönes Wochenende,
Georg

Dank an euch für die Rückmeldung,

grau ist alle Theorie, wem sagt ihr das. Die Kluft zwischen Theorie und Praxis ist mir bekannt.
Bevor derTheoretiker die Brücke findet, watet der Praktiker durch den Bach.
Aber habt Nachsicht mit mir. Die Bildchen hab ich gebraucht, um zu verstehen was da hydraulisch eigentlich abgeht. Das betrifft ja nicht nur das Thema Mischer.
Sicher gibt es Tabellen und Faustformeln und nicht zuletzt ganz viel Ehrfahrung, die einem sagen, wie man bei der Auslegung vorzugehen hat.
Nun frag ich mich aber, wie kommt man darauf, warum geht das eine und das ander nicht.

Da sind mir die Bildchen ganz willkommen.
Die Anregung von Michael habe ich aufgegriffen, und das Programm für die Bildchen praxistauglicher gemacht.

Eigegeben wird nun die abzuführende Kesselleistung, die Spreizung zwischen Mischertemperatur und dem Kesselvorlauf und die zwischen kaltem Rücklauf und Mischertemperatur.
Für die Drückverhältnisse im Pufferkreis braucht es noch ein Kv für den Pufferkreis und für den Mischer selbst.
Alles weitere ergibt sich daraus. Der Gesamtförderstrom und die Aufteilung in den Primär und Sekundärkreis. Die Drücke, die Mischerstellung, und die Ventilautorität.
Für alle in Frage kommenden Mischer-Kv werden die Druckverläufe im Primär und Sekundärkreis in Abhängigkeitnder Mischerstellung dargestellt. Der rote Schnittpunkt markiert jeweils den ausgeregelten Mischer.
Als grüne Linie hinzugekommen ist die Ventilautorität des Mischers über den Pufferstang. Die roten Punkte auf den grünen Linien markieren den Wert für die jeweiligen Mischer- Arbeitspunkte.

hier ein paar Diagramme als Beilspiel.
Schöne Feiertage,
Georg

Hallo Michael,

zugegeben die Bezeichnung „Kv“ für ein Rohrnetzt ist missverständlich.
Meine Überlegung war:
Wenn ein Rohrnetz genauso wie ein Ventil eine Kennlinie hat, bei der der Druckverlust annähernd quadratisch vom Volumenstrom abhängt, dann könnte man doch auch das Rohrnetz mit einen Leitwert charakterisieren, der den Durchfluss bei 1 Bar Druckabfall angibt.

Im weiter oben gewählten Beispiel wurde ein Massestrom von 3,2m3/h angenommen, der im Pufferladekreis mit 200mbar Druckverlust einhergeht. (Ein Wert, der nur vorkommt, wenn der gesamte Vorlauf über diesen Kreis abgeführt wird und nichts dem Rücklauf zugemischt wird.)
Aus diesem Wertepaar ergeben sich hochgerechnet die von mir angegebenen 7,15m3/h bei 1 Bar Druckverlust für den Ladekreis.
Damit habe ich offenbar ein Missverständnis provoziert. Natürlich ist der Durchsatz 7,15 m3/h bei 1bar als konstant anzunehmen, solange die Rohre sind, wie sie sind. Ein anderer Wert setzt ein anderes Rohrnetzt voraus.
Woher die 19,35m3/h kommen, kann ich nicht nachvollziehen.

Ein dem Kv-Wert analoger Leitwert hat mich nur interessiert, um sofort zu sehen, in welchen Größenordnungen man sich mit dem Durchflussmengen bei 1 Bar Druck im Vergleich zum einem Ventil bewegt.
Um den Druckverlust im Pufferkreis abhängig vom dortigen Volumenstrom anzugeben, bauche ich den Wert nicht. Da reichen 3,2m3/h und 200mbar. Solange eine weitgehend quadratische Anhängigkeit des Drucks vom Volumenstrom besteht, kann der Druckabfall für jede andere Durchflussmenge im Rohrnetz des Puffers genauso errechnet werden.

Zitat von Holzpille

na ja, was sollen mir die Diagramme sagen was ich nicht rechnerisch lösen könnte?
Schöne Weihnachten.

Dadurch, dass ich die Druckverhältnisse im Pufferladekreis und im Kesselkreis getrennt betrachte, erhoffe ich mir ein besseres Verständnis der Vorgänge. Warum soll man die Mischerstellung nicht vorhersagen wollen, und gleichzeitig sehen, welche Druck und Flussschwankungen der gleiche Stellweg in unterschiedlich gewählten Arbeitspunkten hat.
Und wenn am Ende herauskommt, dass ich mir die Mühe hätte sparen können, ist mir das auch recht.
Es gibt teureres Lehrgeld. Auch wer Umwege geht, gewinnt Ortskenntnis.

Auf die Nutzlosigkeit von etwas hinzuweisen ist das eine, zu zeigen, wo konkret ein Fehler vorliegt, ist das andere.

Warum begnüge ich mich nicht mit der Rechenvorlage: https://www.holzheizer-forum.d…t/21505-rla-auslegen-pdf/
Nun, weil ich nur sagen kann, dass ich nicht alles richtig verstanden habe. Es bleiben einfach einige Ungereimtheiten offen:

Wenn etwa die Rede ist, dass "die empfohlene Druckdifferenz (15 – 40 mbar = Ventilautorität)" ist. Wie kommt es gerade zu diesen Werten, wie begründet man sie.
Warum wird dieser Bereich überhaupt mit Ventilautorität gleichgesetzt?
Gleich darauf heißt es für einen in diesen Grenzen gewählten Mischer mt 25mbar Druckabfall bei gegebenem Durchfluss, dass die Wurzel aus ( 25 mbar/ 1000mbar) die Ventilautorität ist.

In einem Beitrag weiter oben steht:

Zitat von Holzpille

Die 15 - 45 mbar Druckdiff. im Mischer entspricht in der Regel einer Ventilautorität zwischen 0,25 und 0,65

Wie errechnet man diese Werte?

Mit Ventilautorität in meinen Diagrammen beziehe ich mich auf den Strang des Mischers, der den Pufferkreis reguliert.
Und zwar auf den Druck der am Mischer allein abfällt im Verhältnis zum Druck der über den gesamten Strang abfällt. Also über Mischer plus Rohrnetz des Pufferkreises.

Für jede Begriffsklärung, für jeden klärende Hinweis zu dem mir noch immer schleierhaften Begriff der Ventilautorität wäre ich dankbar.

Noch eine schönen Feiertag,
Schöne Grüße,
Georg