Auslegung von Thermostatventilen

Konzeptionen im Rahmen der EnEV

Auslegung von Thermostatventilen: Konzeptionen im Rahmen der EnEV. Die EnEV führt Heizungsanlagenverordnung und Wärmeschutzverordnung zusammen. Dabei geht es allerdings um weit mehr als die bloße Vereinigung bisheriger Verordnungen. Die EnEV fordert erstmals einen rechnerischen Nachweis über den Energiebedarf, lässt Höchstwerte für den Jahres-Primärenergiebedarf zu und legt hierfür das Berechnungsverfahren fest.

Heinz Eckard Beele
Die EnEV führt Heizungsanlagenverordnung und Wärmeschutzverordnung zusammen. Dabei geht es allerdings um weit mehr als die bloße Vereinigung bisheriger Verordnungen. Die EnEV fordert erstmals einen rechnerischen Nachweis über den Energiebedarf, lässt Höchstwerte für den Jahres-Primärenergiebedarf zu und legt hierfür das Berechnungsverfahren fest. Für die Umsetzung der geforderten Energieeffizienz ist lt. EnEV der Weg zum Ziel frei wählbar – d. h. bauliche und anlagentechnische Maßnahmen werden gleichrangig in der EnEV behandelt. Durch diese Veränderung ergibt sich auch eine neue Situation für Fachplaner, Architekten, Bauträger und Heizungsbauer, die nun Bauvorhaben noch individueller hinsichtlich der energetischen Bedingungen konzipieren können – solange die Rechnung zur Energieeffizienz stimmt.

Die neue Situation erfordert eine gezielte Auswahl geeigneter Qualitätsprodukte. Drei unterschiedliche Verfahren (Tabellen-, detailliertes-, Diagrammverfahren) stehen für die Ermittlung der sogenannten Anlagenaufwandszahl nach DIN V 4701-10 zur Verfügung. Das Diagrammverfahren ermöglicht eine sehr schnelle Bestimmung der Anlagenaufwandszahl ohne Berechnung. Aufwandszahldiagramme sind für einige typische Anlagen im Anhang C bzw. im Beiblatt zu DIN V 4701-10 enthalten.

Regeldifferenz

Die Aufwandszahl-Diagramme berücksichtigten Thermostatventile mit einer Regeldifferenz von 2 K. Es besteht jedoch die Möglichkeit, Thermostatventile innerhalb des rechnerischen Verfahrens auch mit einer Regeldifferenz von 1 K zu berücksichtigen. Was versteht man unter Regeldifferenz – oder besser – Auslegungs-Regeldifferenz, da es sich nicht um eine Produkteigenschaft, sondern um eine rechnerische Größe handelt?

Das Thermostatventil ist konstruktiv betrachtet ein Proportionalregler ohne Hilfsenergie. Die Änderung der Raumlufttemperatur ist proportional zur Änderung des Ventilhubes. Der Fühler vergleicht die gemessene Raumlufttemperatur mit dem Sollwert und stellt über die Ventilspindel den Ventilhub und damit den Massenstrom zum Heizkörper entsprechend ein. Beim Auftreten von Fremdwärme wird die Wärmezufuhr zum Heizkörper gedrosselt. Fällt die Raumlufttemperatur, öffnet das Ventil. Folglich wird die Raumlufttemperatur innerhalb eines regeltechnisch erforderlichen Proportionalbandes konstant gehalten. Ist beispielsweise eine Temperatur von ca. 20 ºC gewünscht, wird der Thermostat- Kopf so eingestellt, dass die richtige Wassermenge zur Aufrechterhaltung der Raumlufttemperatur fließt (bei geplanter Vorlauftemperatur). Treten nun Störungen der Raumlufttemperatur durch Sonneneinstrahlung, Personen, Beleuchtung etc. auf, so steigt diese.

Dabei wird der Massenstrom soweit reduziert, dass die Wärmeabgabe des Heizkörpers im Gleichgewicht mit den Wärmeverlusten des Raumes sA teht. Öffnet ein Thermostatventil, nachdem es durch weiteren Temperaturanstieg vollständig geschlossen wurde, dann stellt sich nach Fortfall der Fremdwärmestörung wieder der Nennmassenstrom ein. Die Differenz zwischen der Fühlertemperatur beim Nenndurchfluss und der Fühlertemperatur beim Öffnungspunkt des Ventils wird als Auslegungs-Regeldifferenz bezeichnet.

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