Grundfos ALPHA Pro Bedienungsanleitung Seite 3

Warum regelt man Umwälzpumpen?
Dimensionierung von Umwälzpumpen
Es gibt gravierende Gründe, warum Umwälzpumpen zumindest
in Anlagen mit schwankender Belastung geregelt werden sollten.
In einer Zweirohr-Heizungsanlage mit Thermostatventilen muss
die Pumpe so ausgelegt werden, dass sie in der Lage ist, den für
die Heizleistung der Anlage oder des Heizkreises benötigten Volu-
menstrom umzuwälzen und dabei den Widerstand des Rohrnetzes
auf dem Weg zum und vom ungünstigsten Verbraucher zu über-
winden, wenn sich alle Verbraucher im Auslegezustand befi nden.
Man geht also vom Volllastfall entsprechend DIN 4701 aus, der in
den meisten Anlagen fast nie erreicht wird. Betrachtet man die Be-
lastungsdauerlinie einer Heizungsanlage (Abb. 1), so erkennt man,
dass von den Heiztagen (Tage mit einer Durchschnittstemperatur
von unter 15 °C) nur an weniger als 10 Tagen mehr als 80 % Heizlast
erreicht wird.
Hydraulischer Abgleich
Trotzdem werden viele Heizungsumwälzpumpen darüber hinaus
noch überdimensioniert, wie eine Studie belegt. Der Grund dafür
ist häufi g die Befürchtung, irgendwo könnte es nicht warm genug
werden. Dieser Fall wird aber auch bei knapp dimensionierten
Pumpen meist nur dann eintreten, wenn das Rohrnetz nicht ab-
geglichen wird, wie es die VOB/DIN 18380 verlangt. Die Erfüllung
dieser Forderung ist somit Grundvoraussetzung für den ordnungs-
gemäßen Betrieb einer Heizungsanlage und ebenso für den Erfolg
einer Pumpenregelung.
Teillastverhalten von Anlagen
Aber auch in einem abgeglichenen Rohrnetz mit richtig dimensi-
onierter Pumpe ist die Pumpenleistung sowohl in Bezug auf den
Förderstrom wie auch in Bezug auf Förderhöhe die meiste Zeit des
Jahres zu hoch, zumindest wenn es sich um ein System mit schwan-
kendem Volumenstrom handelt. Selbst in Heizungsanlagen mit
Vorlauftemperaturregelung wird man nämlich Belastungsprofi le
fi nden, die selten 100 % Volllast erreichen, da durch Fremdwärme-
einfl üsse und Benutzereingriffe viele Thermostatventile gedrosselt
werden.
Wärmeübertragerkennlinie
Betrachtet man die Kennlinie eines Heizkörpers (Abb. 2), so erkennt
man, dass für halbe Wärmeleistung das Thermostatventil nur noch
15 - 20 % Volumenstrom durchlassen darf. So ergeben sich bei Ven-
tilen, die auf die gewünschte Raumtemperatur eingestellt sind,
bei zusätzlichen Fremdwärmeeinfl üssen äußerst geringe Volu-
menströme. Selbst bei halbem Volumenstrom gibt der Heizkörper
mehr als 80 % Wärme ab.
Teillastverhalten von Heizungsanlagen
Bei Reduzierung des Förderstroms sinken die Rohrnetzwiderstände
quadratisch – also bei halber Menge auf ein Viertel. Bei abnehmen-
dem Volumenstrom und damit sinkenden Strömungsverlusten
steigt der Differenzdruck an den Verbrauchern an und erreicht bei
Nulllast, wenn auf dem Weg von der Pumpe zum Verbraucher kein
Druckverlust mehr auftritt, bei ungeregelten Pumpen sogar deren
Nullförderhöhe (Abb. 3). Zur Vermeidung von Geräuschproblemen
sollte aber am Thermostatventil ein Differenzdruck ∆H
überschritten werden. Je größer der Druckverlust im Verbraucher
∆H gegenüber dem im Rohrnetz ∆H
V100
rität), desto kleiner ist der Druckanstieg bei Schwachlast.
VOB fordert Gegenmaßnahmen
Gemäß VOB/DIN 18380 (Verdingungsordnung für Bauleistungen)
ist auch „bei den zu erwartenden wechselnden Betriebsbedingun-
gen eine ausreichende Wassermengenverteilung sicherzustellen.
Dabei dürfen die zulässigen Geräuschpegel nicht überschritten
werden. Wenn z.B. bei Schwachlastbetrieb ein übermäßiger Diffe-
renzdruck zu erwarten ist, so sind geeignete Gegenmaßnahmen
zu treffen, z.B. der einbaudifferenzdruckregelnder Einrichtungen".
Daher und auch zur Energieeinsparung soll man differenzdruckge-
regelte Umwälzpumpen einsetzen.
Abb. 1: Belastungsdauerkurve
Abb. 2: Wärmeübertragerkennlinie
=2 m nicht
v
wird (= große Ventilauto-
R
Abb. 3: Differenzdruckänderung am Thermostatventil
1
2
3
4
5
6
1-1