Heizkessel und Verteilung

Präsentation zum Thema: "Heizkessel und Verteilung"—  Präsentation transkript:

1 Heizkessel und Verteilung
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2 Unterteilung von Heizkesseln
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3 Verluste Bei der Vorbelüftung wird die vom Gebläsebrenner angesaugte Frischluft, in den Feuerraum geblasen und aufgewärmt womit dem Kessel so ein Teil der Wärmeenergie entzogen wird. Sowohl rauchgasseitige (an den Feuerraumwänden) als auch wasserseitige Verschmutzungen können zu erheblichen Verlusten und damit auch zu steigenden Kosten führen. Rauchgasseitig kommen insbesondere Ruß- und Schwefelablagerung in Betracht. Diese könnten an folgenden Umständen liegen: →   Luftmangel bei der Verbrennung →   überdimensionierte Kessel bzw. Brenner, Kessel mit sehr geringen Wasserinhalten →   Brennstoffüberschuss, zu hoher Brennstoffdurchsatz des Brenners für die Kesselgröße →   schlechte Versprühcharakteristik der Düse →   fehlende oder unzureichende Ölvorwärmung bei Heizöl L oder S →    inkompatibler Sprühwinkel der Düse →   Verbrennungsaussetzer durch verstopfte Öl-Filter →   Wassertröpfchen im Heizöl →   Luft in der Ölzuführung →   schwankende Heizöleigenschaften

4 Gegenmaßnahmen (1) Die Kesselverluste können durch folgende Maßnahmen vermindert werden: Bessere Wärmedämmung des Kessels (Oberfläche handwarm) Einbau eines Zugbegrenzers zur Reduzierung des Kaminzuges Einbau einer Brennerluftklappe oder Abgas/Rauchgasklappe. Einstellung kleinerer Kesselleistung Luftüberschuss des Brenners einstellen Reinigung der Wärmetauscherflächen des Kessels Völlige Außerbetriebnahme nicht benötigter Kessel bei Mehrkesselanlagen Betrieb des Kessels mit den geringsten Verlusten Betrieb des Kessels, der dem jahreszeitlichen Leistungsbedarf angemessen ist (Sommerkessel) Jahreszeitlich unterschiedliche konstante Kesseltemperatur einstellen ( °C) Bei hohem Durchsatz den Kessel zweimal pro Jahr reinigen. Weishaupt hat schon lange eine Brennerluftklappe, die verhindert, dass Luft im Stillstand durch den Kamin zieht.

5 Zugbegrenzer Nebenluftvorrichtungen sorgen für:
einen konstanten Auftrieb bei der Abgasführung eine Verbesserung des Startverhaltens bei Gebläsebrennern eine Anpassung vorhandener Abgasanlagen an die Leistung und Betriebsweise eines neuen Wärmeerzeugers eine Durchlüftung der Abgasanlage zur Verminderung der anfallenden Feuchtigkeit während der Betriebspausen des Wärmeerzeugers, wobei eine zwangsgesteuerte oder kombinierte Nebenluftvorrichtung besonders wirkungsvoll ist.

6 Abgasklappe

7 Gegenmaßnahmen (2) Der Heizbetrieb beginnt im Herbst, wenn die vorgegebene Raumtemperatur bei Nutzungsbeginn in mehreren Räumen um mehr als 2 Grad unterschritten wird. Der Heizbetrieb endet im Frühjahr, wenn an drei aufeinander folgenden Tagen die Außentemperatur gemessen um 10 Uhr erstmals 15 °C überschreitet. Unter abgesenktem Betrieb wird die geregelte Wärmezufuhr zur Aufrechterhaltung reduzierter Raumtemperaturen verstanden. Unter diese Betriebsweise fallen grundsätzlich Nacht, Wochenende, Feiertage und Ferien. Infolge des Wärmespeichervermögens eines Gebäudes beginnt der abgesenkte Heizbetrieb bereits ca. 1-2 Stunden vor Ende der Nutzungszeit. In Übergangszeiten bzw. bei Außentemperaturen von über 10°C empfiehlt sich ein Abschalten der Heizungsanlage außerhalb der Gebäudenutzungszeiten. Kurzzeitiges Heizen (Stoßheizbetrieb) außerhalb der Heizperiode, wenn die festgelegte Raumtemperatur in mehreren Räumen um mehr als 2 Grad unterschritten ist. Ansätze aus Energieleitlinie… 2. Str: Auch Kessel kann man absenken 3. Str: Heizen vormittags -> Abgasmessungen nächste Folie

8 Checkliste Kessel

9 Quelle: EnergieAgentur.NRW
Überblick über die an der Regelung beteiligten Komponenten und deren Hauptaufgaben. -> Komponenten aufzählen und Aufgabe erklären Raumtemperaturfühler – Referenzraum Beschäftigen wir uns mit den einzelnen Komponenten und fangen beim Kessel an. Wir werden uns jeweils erst die Listen zur Datenerfassung anschauen, dann theoretische Grundlagen erläutern und dann die Optimierungspotentiale besprechen. Quelle: EnergieAgentur.NRW

10 Außentemperaturfühler einer witterungsgeführten Vorlauftemperaturregelung
Hier wird die Vorlauftemperatur durch einen an der Außenwand angebrachten Temperaturfühler geregelt. Der Außentemperaturfühler ist an der Nordwand eines Hauses anzuordnen (2/3 Gebäudehöhe) Dabei sind die Außentemperaturfühler vor Sonneneinstrahlung zu schützen. Hier ist besonders auf eine eventuelle Beschattung durch Laubbäume zu achten, die im Winter nicht gegeben ist. Ein Außentemperaturfühler besteht meist aus einem temperaturabhängigen elektrischer Widerstand, dessen momentaner Widerstand die Außentemperatur wieder spiegelt. Die so ermittelte Außentemperatur dient als Maß für die erforderliche Heizwassertemperatur (Vorlauftemperatur). Bei Anlagen mit Niedertemperatur- oder Brennwertkesseln ist diese meist mit der Kesselwassertemperatur identisch. Bei Anlagen mit Heizungsmischer dient die ermittelte Außentemperatur als Führungsgröße zur Mischung der Heizwassertemperatur.

11 Pt 100 Gehäuse soll schon Sonnenschutz sein… Wand wärmt sich auf… Fühler oberhalb geöffnetem Fenster Fühler driften -> Wartung Sep. Sonnenschutz erforderlich Keine Fühler auf Ost, Süd, West

12 Checkliste Außenfühler

13 Mischer Was schauen wir uns an -Vorlauftemperaturen: Gleich, Höhe -Temp.spreizung -Mischerstellung -Betriebsanzeige Pumpe

14 Der Heizungsmischer Der Mischer hat zwei extreme Stellungen
Der Heizungsmischer ist eine Einrichtung zur Temperaturregelung des Heizungswassers. Der Heizungsmischer wird in den Heizungsvorlauf eingebaut, um durch Beimischung von kühlerem Rücklaufwasser die Vorlauftemperatur zu regeln. Bei Niedertemperaturkesseln und Brennwertgeräten mit gleitender Regelung der Kesseltemperatur ist der Einbau eines Heizungsmischer nicht erforderlich. Bei Einbau des Heizungsmischer in den Heizungsrücklauf von Heizungsanlagen mit Holzkesseln dient er der Anhebung der Rücklauftemperatur durch Beimischung von wärmerem Vorlaufwasser (zur Vermeidung von Kondenswasserbildung mit nachfolgender Taupunktkorrosion. Taupunktkorrosion entsteht durch Kondensation von Wasserdampf in Anwesenheit von Säurebildnern, wie Schwefeldioxid. Die Taupunktkorrosion spielt u.a. in Heizkesseln eine Rolle, bei denen eine bestimmte Mindesttemperatur des Kesselwerkstoffes (z.B. Stahlblech) noch nicht erreicht ist, aber warme Abgase vorbei strömen. Um die Taupunktkorrosion zu verhindern, wird z.B. bei Festbrennstoffkesseln mit Hilfe eines speziellen Mischventiles heißes Vorlaufwasser solange dem Rücklauf beigemischt, bis die erforderliche Temperatur erreicht ist.). Der Mischer hat zwei extreme Stellungen "auf" - der Heizkreis wird zu 100% direkt von der Wärmequelle (A) gespeist, die Stichleitung zum Rücklauf (B) ist geschlossen "zu" - der Heizkreis (B) läuft zu 100% über die Stichleitung (B) im geschlossenen Kreis 19

15 Heizungsmischer Regeln in Abhängigkeit von der Außentemperatur, der eingestellten Heizkurve und dem eingestellten Zeitprogramm die Temperatur des Heizungsvorlaufs. Können fest sitzen. Entriegeln und von Hand Mischer betätigen. Werden nicht immer korrekt eingebaut.

16 Man kann Mischer auch falsch einbauen!
Ausbildung zum energiemanager kommunal Schulungstag

17 Checkliste Mischer

18 Regelungsmöglichkeiten für die Nutzer: Das Thermostatventil
Die Funktionsweise: Im Kopf des Thermostatventils ist eine Flüssigkeit (rot). Die Wärme im Büro erwärmt die Flüssigkeit. Die Flüssigkeit dehnt sich aus (je wärmer es wird, desto mehr dehnt sich die Flüssigkeit aus). Durch die Ausdehnung der Flüssigkeit wird das Ventil geschlossen.

19 Regelungsmöglichkeiten für die Nutzer: Einstellung des Thermostatventils
Frage : Welches Büro erreicht zuerst 20 °C ? Büro 2 Büro 1 Heizkörperventilstellung: 5 Temperatur 15 °C Heizkörperventilstellung: 3 Temperatur 15 °C Frage : Was passiert wenn 20 °C erreicht sind in Raum1, in Raum 2 ? 24 24

20 Checkliste Thermostatventil

21 Agenda Sensibilisierung: Klimawandel, Ressourcen, Energiepreise
Hintergrundinformationen zum Energieeffizienznetzwerk Behaglichkeit und Vorschriften zur Raumtemperatur Grundlagen der Heizungstechnik Parameter und Bedienung einer Heizungsregelung Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen

22 Heizungsregelung

23 Witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung: Parameter
Aktuelle Uhrzeit, Wochentag und Datum Eingestelltes Betriebsprogramm (Sonne/Mond) Gewählte Heizkurve Parallelverschiebung dieser Heizkurve Absenkung der Vorlauftemperatur im Absenkbetrieb Zeitprogramm: Wochenprogramm Zeitprogramm: Ferien und Feiertage Automatische Abschaltung im Sommer Sommer-Winter-Zeit Sommerzeit bis Normalzeit nicht umgestellt -> zu spätes Aufheizen und zu spätes Absenken Sonne/Sonne 28

24 Regelungsmöglichkeiten für den Hausmeister: Heizkurve und Parallelverschiebung
Mit der Heizkurve wird die Vorlauftemperatur (Wassertemperatur in dem Rohren auf dem Weg zum Heizkörper) bei unterschiedlichen Außentemperaturen berechnet. Beispiel: Heizkurve Nummer: ,2 Außentemperatur: °C Berechnete Vorlauftemperatur: ca. 58 °C Übung: Heizkurve Nummer: ,5 Außentemperatur: °C Berechnete Vorlauftemperatur: ca. ?? °C

25 Kurvenschaar von Viessmann
A = Fußbodenheizung B = Auslegung 70/50 C = Auslegung 90/70 Veränderung der fiktiven Raumsollwerttemperatur Parallelverschiebung Kontrolle der Ist-Vorlauftemperatur (beachte Schwankungen) Zeit lassen

26 Mangelbeseitigung durch Änderung der Parameter Neigung / Niveau
Zu Warm, Zu Kalt, Wann?

27 Eingriffsmöglichkeiten (1)
Die Temperaturabsenkung (=Parallelverschiebung) Die Temperaturabsenkung (= Parallelverschiebung): Hiermit wird zwischen dem Tag- und dem Nachtbetrieb umgeschaltet Wie weit wird bei Ihnen die Temperatur in der Nacht, am Wochenende abgesenkt ? Wie weit ist es sinnvoll die Temperatur nachts abzusenken ? Was sind die Grundlagen zu Temperaturabsenkungen

28 Während der Nachtabsenkung versuchen die Thermostatventile gegen die Verringerung der Raumtemperatur zu arbeiten. Die Raumtemperatur fällt unter den am Ventil eingestellten Sollwert. Daher öffnen die Ventile und lassen mehr Heizungswasser durch den Heizkörper fließen. Die Reduzierung der Vorlauftemperatur muss so hoch sein, dass die Ventile das Spiel verlieren. Drehzahlgeregelte Pumpen fahren ihre Förderleistung hoch. Das Thermostatventil hat die Aufgabe, die von externen Quellen wie Personen, der Sonne, elektrischen Geräten oder der Beleuchtung ausgehende Wärme zu berücksichtigen und zur Beheizung zu nutzen. Hier ist im Kopf des Thermostatventiles ein Ausdehnungselement vorhanden, das sich bei hohen Temperaturen ausdehnt. Die einzige Möglichkeit des Ausdehnungselementes, Raum für die Ausdehnung zu gewinnen, besteht darin, den Übertragungsstift herauszudrücken. Dieser Übertragungsstift wirkt auf den Ventilteller und schließt den Zulauf zum Heizkörper. Kühlt die Raumtemperatur unter die voreingestellte Temperatur ab, so zieht sich das Ausdehnungselement zusammen. Der Übertragungsstift kann über die Rückstellfeder wieder in den Einstellknopf zurück und öffnet damit automatisch den Ventilteller und damit den Warmwasserzufluss zum Heizkörper. Das Verstellen des Einstellknopfes hat somit keine direkte Auswirkung auf den Warmwasserzulauf. Vielmehr wird hierüber eine gewünschte Raumtemperatur eingestellt, die das Thermostatventil dann automatisch erreicht und einhält. Zweiter Spiegelstrich: 15 – 20K Dritter Spiegelstrich: Denken es ist Wärmebedarf. Müssen auf Min-Kennlinie heruntergeschaltet werden. Zeitschaltuhr nachrüsten.

29 Eingriffsmöglichkeiten (2)
Das Zeitschaltprogramm Zeitschaltprogramm Hiermit wird zwischen dem Tag- und dem Nachtbetrieb umgeschaltet Welche Zeiten sind bei Ihnen programmiert ? Wie kann das überprüft werden ?

30 Checkliste Heizungsregelung

31 Temperaturverlaufsmessung
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32 Es ist zu kalt! Der Hausmeister ist schuld!
Zunächst Mangel eingrenzen: Wo und wann feststellen! Dann Überprüfen in folgender Reihenfolge: Überprüfung der Raumtemperatur Sind oder waren die Fenster über einen längeren Zeitraum geöffnet Sind die Heizkörper durch Mobiliar zugestellt Sind die Thermostatventile geöffnet Sind die Heizkörper warm Ist Luft in den Heizkörpern Läuft die entsprechende Heizkreispumpe Ist die Regelung des Heizkreises auf Normalbetrieb Hat der Mischer geöffnet Sind die Kessel auf Störung Wird der Sammler von den Kesseln mit Heizwasser versorgt Sind genügend Kessel in Betrieb Ist die Kesseltemperatur hoch genug HGW verständigen Vom Raum zum Kessel rückwärts…

33 Agenda Sensibilisierung: Klimawandel, Ressourcen, Energiepreise
Hintergrundinformationen zum Energieeffizienznetzwerk Behaglichkeit und Vorschriften zur Raumtemperatur Grundlagen der Heizungstechnik Parameter und Bedienung einer Heizungsregelung Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen

34 „Da gab´s schon immer Probleme“: Hydraulischer Abgleich
Der hydraulische Abgleich beschreibt ein Verfahren, mit dem innerhalb einer Heizungsanlage jeder Heizkörper oder Heizkreis einer Flächenheizung bei einer festgelegten Vorlauftemperatur der Heizungsanlage genau mit der Wärmemenge versorgt wird, die benötigt wird, um die für die einzelnen Räume gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. Nicht abgeglichenes System Aus dem nicht optimalen Betriebsverhalten resultiert ein erheblicher Mehrverbrauch an Strom- und Heizungsenergie. Die Energieeinsparverordnung in Deutschland schreibt aus diesem Grund den hydraulischen Abgleich für zu erstellende oder zu sanierende Anlagen vor. Obwohl etwa gefordert in der VOB/C DIN 18380, wird der hydraulische Abgleich in der Praxis oft nicht durchgeführt oder überprüft. Oft Kompensation durch Anhebung der Vorlauftemperatur oder Einbau einer stärkeren Pumpe. 39

35 Hydraulischer Abgleich: Anzeichen und Hilfsmittel
Heizkörper werden nicht warm, da andere Anlagenteile überversorgt sind („hydraulischer Kurzschluss“) Heizkörperventile geben Geräusche ab, da der Differenzdruck im Ventil zu groß ist. Die Heizungsanlage wird mit zu hohen Temperaturen betrieben, um die Unterversorgung auf diesem Wege auszugleichen. Es werden Pumpen mit zu hoher Leistung eingesetzt, die sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb zu hohe Kosten verursachen. Keine oder nur geringe Nachtabsenkung Voreinstellung besser als Rücklaufverschraubung Voreinstellung regelt die maximale Durchflussmenge 40

36 Hydraulischer Abgleich: Zu „Fuss“ mit dem HGW
Methode 1: Die Versorgung der Heizkörper in den Fluren über die Rücklaufverschraubung oder die Voreinstellung der TV reduzieren. Methode 2: Gebäude ist ausgekühlt. Heizung hochfahren und die Heizkörper, die zuerst warm werden werden eingedrosselt. Methode 3: Bei maximaler Heizleistung (tiefe Außentemperatur oder morgendliche Aufheizung) alle Heizkörperthermostaten bis zum Anschlag aufdrehen und nach ½ Stunde jeden einzelnen Heizkörper unten anfassen. Der Temperaturunterschied zwischen oberem Zulauf und unterem Ablauf sollte bei allen Heizkörpern etwa gleich sein. Achtung: Wird die Einstellung auch nur eines Heizkörpers verändert, so ändern sich dadurch die Druck- und Strömungsverhältnisse für alle anderen Heizkörper dieser Heizgruppe. Ist der Rücklauf handwarm, liegt also zwischen 45°C und 50°C (50°C wird als heiß empfunden), dann stimmt der Abgleich bei diesem Heizkörper. Ist der Rücklauf deutlich wärmer als handwarm, dann strömt zuviel Wasser durch den Heizkörper

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38 Organisatorisches zur Evaluierung des zweiten Netzwerkjahres
Formular 9: Nachweis über die energiefachliche Beratung in der Netzwerkphase HM-Schulung Kieselbronn: Projektskizze Kiga-Sanierung (Bericht?) Engelsbrand: Verbrauchsanalyse Grundschule Grunbach (Rechnung? Bericht?) Etc.? Teilnehmerliste und Tagesordnung der Netzwerktreffen Formular 10: Jährlicher Bericht für die Netzwerkphase mit der Darlegung der bisherigen Zielerreichung des Energieeinsparziels mit Feedbackaussagen der teilnehmenden Kommunen Mittelübertrag : Eigenanteil etB des 1. Jahres

39 Themen der letzten 4 Treffen
etB´s Kieselbronn: Energieautarkie Bestandskindergarten Birkenfeld: Konzept für Nahwärmeversorgung Königsbach-Stein: Nahwärmekonzept Wimsheim: Analyse Anlagentechnik Wurmberg: Analyse Gebäudehülle und Technik Tiefenbronn: Energiegutachten Kindergarten und Bürgerhaus Vom Fördergeber vorgegebene Themen: Energieeinkauf und die Darstellung der gesetzlichen Rahmenbedingungen Nutzersensibilisierung Verwaltung Energieleitlinie

40 Ergebnisprotokoll vom 16.3.2016
Von den TN genannte Themen: Unterschiedliche Wärmeversorgungsvarianten (Vorteile/Nachteile) für unterschiedlich genutzte Gebäude Nutzersensibilisierung in Flüchtlingsunterkünften Energiekennwerte zur Beurteilung der Energieeffizienz Nahwärmeinseln Umstellung der Beleuchtung in Gebäuden