Die fest voreingestellten hydraulischen Widerstände jedes Ventils müssen also auch im Teillastbetrieb durch die Pumpenförderleistung überwunden werden, obwohl der relative Druckverlust bei reduziertem Volumenstrom sinkt. Eine neue Regeltechnik von Viega ermöglicht nun einen dynamischen hydraulischen Abgleich. Die anfallenden Druckverluste der Wärmeübergabe variieren dabei in jedem Betriebspunkt analog zum Volumenstrom. In der Rückkopplung können damit elektronisch geregelte Umwälzpumpen deutlich energiesparender betrieben werden.
Umverteilen statt Drosseln
"Fonterra Smart Control" nennt der Systemhersteller Viega die neue Regelungstechnik, die alle Heizkreise permanent und automatisch hydraulisch abgleicht. Die Regelcharakteristik ist das Resultat aus Rechenoperationen mit fünf Parametern: der Vorlauftemperatur des Heizkreisverteilers, der Rücklauftemperatur jedes Heizkreises, der Raumtemperatur, dem ∆t des Soll-Ist-Vergleichs der Raumtemperatur sowie einer Kontrolltemperatur.
Auf Basis dieser Werte kann die Regelung praktisch in Echtzeit eine Temperaturveränderung im Raum erkennen und die Wärmeverteilung direkt anpassen. "Fonterra Smart Control" hat damit die Funktion einer Einzelraumregelung, die nicht nur Heizenergie spart, sondern auch den Komfort verbessert.
Das System besteht zum einen aus Raumthermostaten, die in jedem Nutzungsbereich angebracht werden, für den eine individuelle Temperaturvorgabe möglich sein soll. Außer der Sollwertvorgabe überträgt der Raumthermostat auch die tatsächliche Zimmertemperatur an eine Basiseinheit, die im Heizkreis-Verteilerschrank installiert wird. Die Datenübermittlung erfolgt per Funk, sodass keine zusätzliche Leitungsverlegung notwendig ist. Ein WLAN-Modul macht die Einstellung und Überwachung des gesamten Systems endkundengerecht über mobile Endgeräte möglich.
Des Weiteren ist an jedem Heizkreis eine Messstelle mit einem Aktormodul zu installieren. Damit wird permanent die Differenz der Vor- und Rücklauftemperatur gemessen und ebenfalls an die Basiseinheit gemeldet. Jedes Aktormodul ist außerdem mit einem Stellantrieb pro Heizkreis verbunden, der analog zur tatsächlich benötigten Wärmemenge öffnet und schließt.
Das Prinzip dahinter: Die Ventile der Heiz-kreise sind nicht mit festen Widerständen voreingestellt, sondern vollständig geöffnet und werden gemäß dem ∆t zwischen Soll- und Ist-Temperatur im Raum automatisch gesteuert. Ist die Solltemperatur im Raum erreicht, schließt das Ventil. Der Heizkreis wird nicht mehr durchströmt und es fallen somit keine Druckverluste an. Mit dem Verzicht auf feste hydraulische Widerstände in der Wärmeverteilung kann also der benötigte Differenzdruck im System dynamisch reduziert werden. Das bringt beträchtliche Einsparungen bei der Förderleistung neuer elektronisch geregelter Umwälzpumpen (Anm.: eine Verdoppelung des Pumpendrucks erfordert eine Vervierfachung der Antriebsenergie). Werden Pumpen mit der Regelungsart ∆p-v betrieben (Differenzdruck variabel), ergibt sich die höchste Effizienz: Die benötigte Pumpenförderleistung sinkt mit geringer werdendem Differenzdruck ab.
Ein dynamischer hydraulischer Abgleich wie mit "Fonterra Smart Control" ohne feste hydraulische Widerstände führt zu Energieeinsparungen von bis zu 20 Prozent. Hinzu kommen der Komfortgewinn durch die Stabilität der Raumtemperatur sowie die Möglichkeit der individuellen Temperaturregelung einzelner Räume.
Die Installation von "Fonterra Smart Control" als Maßnahme für den hydraulischen Abgleich wird staatlich gefördert, beispielsweise durch das Programm "Heizungsoptimierung" des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Als steckerfertige "Plug-and-Play"-Lösung ist die Nachrüstung in jedem bestehenden Heizkreisverteiler mit Eurokonus möglich.
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