Hans-Georg Baunach

Hans-Georg Baunach

Herzlich willkommen zur ersten Ausgabe des Baunach Newsletter

Sehr geehrte Damen und Herren,
herzlich willkommen zur ersten Ausgabe der neuen rendePOST. Wir möchten Sie auf diesem Wege in Zukunft nicht nur über Neuerungen aus unserem Hause informieren, sondern auch nützliche Erfahrungen und Kenntnisse mit Ihnen teilen. Wir hoffen daher sowohl auf reges Interesse als auch auf Vorschläge und Rückmeldungen zu den behandelten Fachthemen.

Hydraulik ist ein ebenso spannendes wie wichtiges Thema, wenn es darum geht hocheffiziente Heizungsanlagen zu bauen. Und dies wird in Zukunft noch wichtiger werden angesichts steigender Preise und einer zunehmend schwieriger werdenden Zukunftsperspektive. Wohl dem, der heute schon an morgen denkt: Eine Investition in die eigene Heizungsanlage rechnet sich deutlich besser als eine Geldanlage auf dem heutigen Zinsniveau! Daher sollten auch Sie zukünftig sagen können: Besser informiert dank rendePOST

Herzlich, Ihr Hans-Georg Baunach

Profi-Tipp: Einseitige Pufferanbindung

Ein einfacher Weg die Schichtung im Puffer zu verbessern

Zweiseitige Pufferanbindung

Zweiseitige Pufferanbindung

Sehr häufig sieht man in Hydraulikplänen und Installationen, dass Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher in jeweils getrennten Anschlüssen je Höhe (oben, unten, ggf. auch mittig) an Pufferspeichern angeschlossen werden. Das hat jedoch oft eine negative Auswirkung auf die Durchströmung und damit auf die Schichtung des Pufferspeichers, wie folgendes Beispiel verdeutlichen soll. Angenommen, ein 28kW Scheitholzkessel (90°C Vorlauftemperatur) belädt einen Pufferspeicher, wobei gleichzeitig ein Radiatorenkreis (70/50°C) und ein Fußbodenkreis (40/30°C) mit zusammen 14kW versorgt werden. Nehmen wir weiter an, die beiden Heizkreise werden durch rendeMIX-Rücklaufnutzung insgesamt mit 70/30°C zum Puffer angebunden. Bei der beidseitigen Anbindung des Puffers strömt der gesamte Kessel-Volumenstrom oben links in den Puffer und wird unten links wieder entnommen. Zusätzlich wird der gesamte Anlagenvolumenstrom oben rechts entnommen und unten rechts wieder eingespeist. Es gilt daher folgende Formel:

Wasserdurchsatz des Puffers = Kesselvolumenstrom + Anlagenvolumenstrom

Dadurch kommt es sehr leicht zu einer Vermischung verschiedener Temperaturen im Puffer, die dazu führt, dass der Anlagenvorlauf (70°C) kälter ist als der Kesselvorlauf (90°C) und der Kesselrücklauf (50°C) wärmer als der Anlagenrücklauf (30°C). Das wiederum erhöht die Volumenströme, denn

Kesselvolumentrom = 6/7 × Kesselleistung : Kessel-Delta-T = 6/7 × 28kW : (90-50)K = 0,6m³/h
Anlagenvolumentrom = 6/7 × Anlagenleistung : Anlagen-Delta-T = 6/7 × 14kW : (70-30)K = 0,3m³/h
Wasserdurchsatz des Puffers = 0,6m³/h + 0,3m³/h = 0,9m³/h

Einseitige Pufferanbindung

Einseitige Pufferanbindung

Wird hingegen der Puffer mit nur einem Anschluss je Pufferhöhe an die Verbindungsleitung zwischen Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher angeschlossen, so strömt statt der Summe nur die Differenz beider Volumenströme durch den Puffer:

Wasserdurchsatz des Puffers = Kesselvolumenstrom – Anlagenvolumenstrom

Durch den damit verbundenen geringeren Wasserdurchsatz des Puffers verbessert sich die Schichtung, so dass der Anlagenvorlauf (90°C) jetzt gleich dem Kesselvorlauf (90°C) und der Kesselrücklauf (30°C) gleich dem Anlagenrücklauf (30°C) temperiert ist. Das wiederum verkleinert natürlich die Volumenströme, denn

Kesselvolumentrom = 6/7 × Kesselleistung : Kessel-Delta-T = 6/7 × 28kW : (90-30)K = 0,4m³/h
Anlagenvolumentrom = 6/7 × Anlagenleistung : Anlagen-Delta-T = 6/7 × 14kW : (90-30)K = 0,2m³/h
Wasserdurchsatz des Puffers = 0,4m³/h – 0,2m³/h = 0,2m³/h

Durch die einseitige Anbindung des Puffers wurde der Wassserdurchsatz des Puffers um 78% reduziert. Diese einseitige Anbindung des Puffers deuten wir in unseren Hydraulikschemen durch schwarze Punkte im Puffer an.

Schema Pufferanbindung mittig

Dabei ist es gar nicht notwendig den Puffer zwischen den Wärmeerzeuger und den Wärmeverbraucher zu platzieren. Er kann genauso gut an eine Stichleitung montiert werden, die von der Verbindungsleitung zwischen Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher abgeht.

Schema Pufferanbindug einseitig

Dies bedeutet häufig eine größere Gestaltungsfreiheit in der Montage bei reduzierter Rohrlänge. Um die mit der Installation eines Pufferspeichers verbundene hydraulische Entkopplung zu gewährleisten, müssen die Querschnitte dieser Leitungen aber ausreichend dimensioniert werden. Dies gilt insbesondere bei Einsatz Differenzdruck-geregelter Umwälzpumpen

Das Kolpinghaus in Essen gewinnt 1.400 Stunden

Mehr noch als bei einem Heizkessel stellt die Anschaffung eines BHKW eine Investition dar, die sich rechnen muss. Dabei spielen die jährlichen Betriebsstunden für die Amortisation eine entscheidende Rolle.

Das Kolpinghaus betreibt in Essen ein Gästehaus mit einem Gastronomie- und Hotelbetrieb. Die Heizungsanlage wurde im Jahr 2009 saniert und im Herbst in Betrieb genommen. Sie besteht aus einem BHKW, einem Gas-Brennwert-Spitzenlastkessel, zwei parallel geschalteten Pufferspeichern und einem Warmwasserspeicher mit Schichtladesystem sowie mehreren Heizkreisen.

Das BHKW wurde mit 7.000 h/a geplant. Seine Fernüberwachung lässt allerdings auf eine tatsächliche Laufleistung von 8.400 h/a schließen. Dieser zusätzliche Gewinn von 1.400 Stunden wurde durch drei innovative Verfahren in der Wärmeverteilung erzielt. Das BHKW belädt die Puffer über die Zwei-Zonen-Beladung. Die Versorgung der Heizkreise erfolgt durch eine Kombination der Zwei-Zonen-Entladung mit der Rücklaufnutzung. Dies führte dazu, dass das BHKW täglich 23,6 Stunden lief, während der Spitzenlastkessel im Sommer nur zu 1,4 % im Warmwasserbetrieb benötigt wurde.

Die Verschiebung der Wärmeerzeugung vom Spitzenlastkessel zum BHKW in Höhe von 1.400 Stunden erfreut den Betreiber des Kolpinghauses in Essen, denn sein BHKW mit 4,7 kW(e) beschert ihm bei einem Strompreis von ca. 0,21 €/kWh eine Entlastung seiner jährlichen Stromrechnung von ca. 1.382,- €.