Planungsunterlage Logalux
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Planungsunterlage Logalux
Warmwasserbereitung Ausgabe 2014/06 Planungsunterlage Logalux Größenbestimmung und Auswahl Wärme ist unser Element Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 2 3 4 Speicher und Frischwasserstationen Logalux zur Warmwasserbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1 Warmwasserkomfort . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Systeme der Warmwasserbereitung . . . . . . . . . 2.1 Speichersystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Speicherladesystem . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Systeme mit Frischwasserstationen . . . . . Beheizungsarten für Speicher . . . . . . . . 3.1 Beheizung mit Heizkessel . . . . . . . 3.2 Beheizung mit Fernwärme . . . . . . . 3.3 Beheizung mit Solaranlage . . . . . . 3.4 Beheizung mit elektrischer Energie 3.5 Beheizung mit Dampf . . . . . . . . . . ..... ..... ..... ..... ..... ..... 4 4 7 9 10 10 12 14 15 16 Warmwasser-Temperaturregelung mit Regelgeräten Logamatic . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1 Warmwasserfunktionen der HeizkesselRegelgeräte Logamatic . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.2 Separate Regelgeräte Logamatic für Warmwasserbereitung . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.3 Regelgeräte Logamatic für Speichersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.4 Regelgeräte Logamatic für Speicherladesysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5 Dimensionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.1 Vorschriften und Richtlinien . . . . . . . . . . 21 5.2 Verfahren zur Auslegung . . . . . . . . . . . . . 26 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.1 DIN 4708 als Berechnungshilfe für Wohngebäude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.2 Bedarfskennzahl für Wohngebäude berechnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.3 Speicherauswahl über die Bedarfskennzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.4 Auslegung der Frischwasserstation mit Pufferspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 6.5 Beispiel Einfamilienwohnhaus . . . . . . . . . 41 6.6 Beispiel Mehrfamilienwohnhaus . . . . . . . 44 2 7 8 9 Speicher auslegen nach der WarmwasserDauerleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 Dauerleistungsdiagramm als Berechnungshilfe (Prinzipdarstellung) . . 7.2 Berechnungsverfahren für Auslegung nach der Warmwasser-Dauerleistung . . . 7.3 Beispiel für Warmwassertemperaturen bis 65 °C (Prinzipdarstellung) . . . . . . . . 7.4 Beispiel Restaurant . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5 Beispiel Schlachthof (Warmwassertemperatur über 65 °C) . . 7.6 Beispiel dampfbeheizter Speicher . . . . . . System auslegen für WarmwasserSpitzenbedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 Berechnen der WarmwasserAufheizleistung bei Speichersystemen 8.2 Spitzenbedarf mit langer Aufheizzeit . . 8.3 Beispiel Industriebetrieb (Prinzipdarstellung) . . . . . . . . . . . . . . 8.4 Beispiel dampfbeheizter Speicher . . . . 8.5 Spitzenbedarf mit kurzer Aufheizzeit (bis 2 Stunden) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.6 Beispiel Sportlerheim . . . . . . . . . . . . . Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 Summenlinienverfahren . . . . . . . . . . . . 9.2 Konstruktion eines einfachen Wärmeschaubildes . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Komplexes theoretisches Bedarfsprofil 51 51 53 54 56 58 60 . . 63 . . 63 . . 65 . . 68 . . 74 . . 76 . . 76 . . 80 . . 80 . . 84 . . 86 10 System auslegen für ein Schwimmbad . . . . . . . 87 10.1 VDI-Richtlinie 2089 als Berechnungshilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 10.2 Beispiel Hallenbad (Prinzipdarstellung) . . . . . . . . . . . . . . . . 88 11 Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 11.1 Warmwasserbereitung mit Buderus . . . . . 90 11.2 Stehende Warmwasserspeicher Logalux SU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 11.3 Liegende Warmwasserspeicher Logalux L und LT . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 11.4 Speicherladesysteme: Logalux LAP mit Speichern Logalux SF und SU . . . . . . . 115 11.5 Speicherladesysteme: Logalux SLP mit Logalux SF und LF . . . . . . . . . . . . . . . . 119 11.6 Frischwasserstation Logalux . . . . . . . . . 138 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Inhaltsverzeichnis 12 Auslegungshilfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 12.1 Korrekturfaktoren zur Speicherauslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 12.2 Bedarfskennzahl für Wohngebäude . . . 159 12.3 Mittelwerte für den Warmwasser- und Wärmemengenbedarf . . . . . . . . . . . . . . . 164 12.4 Schwimmhallen/Hallenbäder . . . . . . . . 167 12.5 Sporthallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 12.6 Gewerbe-/Industriebauten . . . . . . . . . . 168 12.7 Fragebogen zur Größenbestimmung der Warmwasserbereitung (Kopiervorlage) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 13 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 13.1 Grundformeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 13.2 Berechnungsgrößen . . . . . . . . . . . . . . . 172 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 3 1 Speicher und Frischwasserstationen Logalux zur Warmwasserbereitung 1 Speicher und Frischwasserstationen Logalux zur Warmwasserbereitung 1.1 Warmwasserkomfort 1.1.1 Planen für den Bedarfsfall Warmes Wasser, das praktisch immer und in jeder gewünschten Menge zur Verfügung steht, ist heutzutage längst zu einer Selbstverständlichkeit geworden. Um die Forderung nach „jeder gewünschten Menge“ erfüllen zu können, ist allerdings eine sorgfältige Bedarfsanalyse für die Größenbestimmung eines Warmwasserspeichers oder einer Frischwasserstation durchzuführen. Die Zuverlässigkeit dieser Bedarfsanalyse steigt, je mehr Eingangsdaten genannt werden können und je genauer diese sind. Das umfangreiche, moderne und zeitgemäße Produktprogramm mit der entsprechenden Regelung von Buderus deckt im Prinzip alle Bedarfsfälle der Warmwasserbereitung ab. Grundsätzlich besteht eine Wahlmöglichkeit zwischen stehenden und liegenden Speichern, unabhängig davon, ob ein Speichersystem oder ein Speicherladesystem vorgesehen ist. Frischwasserstationen und die dazu notwendigen Pufferspeicher stehen in verschiedenen Größen zur Verfügung. Diese Tatsache ist ein wichtiger Punkt in der Vorauswahl. Hierbei ist zu beachten: • Welcher Aufstellplatz ist vorhanden? • Welche Einbringmaße sind zu berücksichtigen? • Welche Raumhöhe ist vorhanden? Darüber hinaus ist eine möglichst umfangreiche und exakte Kenntnis der zu planenden Warmwasserbereitungsanlage anzustreben. Als Hilfestellung dazu ist diese Planungsunterlage konzipiert. 1.1.2 Arbeiten mit der Planungsunterlage Kapitel 2 stellt die Systeme der Warmwasserbereitung vor, Kapitel 3 die Beheizungsarten für Speicher und Kapitel 4 die passende Regelung für die Warmwasserbereitung. In den Kapiteln 5 bis 10 sind die Verfahren zur Speicherauslegung erläutert. Rechengänge sind zuerst vollständig theoretisch erklärt und sofort anschließend durch ein praktisches Beispiel veranschaulicht. So können Auslegungen mit abweichenden Ausgangsdaten einfach nachvollzogen werden. Die Kapitel 11 und 12 enthalten neben den technischen Daten der einzelnen Produkte Leistungsdatendiagramme und Installationsbeispiele zum hydraulischen Anschluss. Die Sammlung von Informationen für die Auslegung eines Speichers zur Warmwasserbereitung stellt in den meisten Fällen das größte Problem dar. Neben einer Vielzahl von Tabellen mit Richtwerten für den Warmwasserbedarf wurde als spezielle Auslegungshilfe von Buderus ein Fragebogen entwickelt, der das Sammeln dieser Daten erleichtert (Æ Kapitel 12.7, Seite 168). Die wichtigsten Grundformeln mit den dazugehörigen Berechnungsgrößen Æ Kapitel 13.1, Seite 171. 4 2 Systeme der Warmwasserbereitung 2.1 Speichersystem 2.1.1 Funktionsprinzip Das Speichersystem ist in der Praxis häufig unter der Bezeichnung „Warmwasserspeicher“ bekannt. Der Warmwasserspeicher ist im Prinzip ein Speichersystem als Einzelspeicher. Beim Speichersystem wird kaltes Trinkwasser (Kaltwasser) erwärmt und bis zur Entnahme bevorratet. Dazu hat der Warmwasserspeicher einen Speicherbehälter mit integriertem Wärmetauscher. AW 1 2 VH RH 3 EK 6 720 644 970-02.1il Bild 1 Funktionsprinzip des Speichersystems mit einem Warmwasserspeicher als Einzelspeicher AW EK RH VH Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf [1] [2] [3] Wärmeschutz Speicherbehälter Integrierter Wärmetauscher Der Wärmetauscher eines Warmwasserspeichers ist stets im unteren Bereich des Speicherbehälters angeordnet. Daher kann nach dem Schwerkraftprinzip das erwärmte, infolge des Dichteunterschieds „leichte“ Trinkwasser von allein zum Warmwasser-Zapfstutzen aufsteigen und sich danach gleichmäßig im gesamten Speicherbehälter verteilen. Das Speichersystem kann mit einer relativ kleinen Wärmeleistung große Warmwassermengen für den Spitzenbedarf erzeugen und bevorraten. Unabhängig von der installierten Kesselleistung steht der gesamte Warmwasservorrat des Warmwasserspeichers verzögerungsfrei zur Verfügung und kann in großer Menge gezapft werden. Nach dem Verbrauch eines Teils des gespeicherten Warmwassers kann der Warmwasserspeicher nur noch die Warmwassermenge liefern, die der Warmwasser-Dauerleistung seines eingebauten Wärmetauschers entspricht. Beim Dauerleistungsbetrieb wird das einströmende Kaltwasser im Gegenstromprinzip mit der vollen Wärmeleistung erwärmt. Bei großem Warmwasserbedarf ist ggf. der Aufstellraum für einen großen Warmwasserspeicher nicht geeignet oder der größte verfügbare Warmwasserspeicher reicht nicht aus. Um in solchen Fällen ein großes Speichervolumen zu realisieren, können mehrere stehende oder liegende Warmwasserspeicher miteinander als Speichersystem kombiniert werden, (Parallelschaltung Æ Bild 2, Seite 5; Reihenschaltung Æ Bild 3, Seite 5). Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Systeme der Warmwasserbereitung Ein spezieller Anwendungsfall ist der Anschluss mehrerer Warmwasserspeicher an eine Heizzentrale. Hier lassen sich z. B. mit nur einem Wärmeerzeuger gleichzeitig unterschiedliche Warmwasser-Temperaturniveaus realisieren, wie z. B. 60 °C für den Duschbereich in einem Hotel und 70 °C für die Küche. 2.1.2 Beheizungsarten Mögliche Beheizungsarten beim Speichersystem sind: • Heizkessel • Wärmepumpe • Fernwärme oder fernwärmeähnliches System (zentraler Wärmeerzeuger für mehrere Gebäude) • Solarenergie (bivalente Beheizung für Warmwasserbereitung) • Elektrische Energie (Elektro-Zusatzheizung z. B. im Sommer) • Dampf Welche Beheizung für ein Speichersystem zulässig ist, hängt vom integrierten Wärmetauscher ab. Je nach Typ des Warmwasserspeichers kann das z. B. ein eingeschweißter oder austauschbarer Glattrohr-Wärmetauscher, ein austauschbarer Rippenrohrwärmetauscher aus den unterschiedlichsten Materialien, ein ElektroHeizeinsatz oder das Abgasrohr eines direkt befeuerten Gas-Wassererwärmers sein (Æ Kapitel 3, Seite 10). • Speichersystem auch als Kombination mehrerer stehender oder liegender Warmwasserspeicher realisierbar • Anschluss mehrerer Warmwasserspeicher mit unterschiedlichen Temperaturniveaus (z. B. 60 °C für den Duschbereich in einem Hotel und 70 °C für die Küche) an eine Heizzentrale mit nur einem Wärmeerzeuger möglich • leichte Reinigung bei emaillierten Speichern • größerer Platzbedarf als Elektro- oder Gas-Durchlaufsysteme Beim Speichersystem empfehlen wir eine exakte Auslegung, weil Planungsfehler wie z. B. Über- oder Unterdimensionierung zu Leistungsverlusten oder Komforteinbußen führen. 2.1.5 Besonderheiten der Parallelschaltung • optimale Anpassung an spezielle räumliche Gegebenheiten • große Dauerleistung • Warmwasserspeicher können einzeln gewartet und gereinigt werden, d. h. ein Warmwasserspeicher ist stets betriebsbereit. Anschluss nach „Tichelmann-System“ beachten! AW VH 2.1.3 Regelungszuordnung für Speichersysteme Die Regelung für ein Speichersystem hat immer das Ziel, eine bestimmte Speichersolltemperatur möglichst genau einzuhalten. Die Art der Regelung des Speichersystems hängt von der Beheizung ab und ist deshalb auch dort beschrieben. Bei der Beheizung mit einem Heizkessel (Æ Kapitel 3.1, Seite 10) oder mit einer Solaranlage (Æ Kapitel 3.3, Seite 14) sind Regelungen üblich, die mit (elektrischer) Hilfsenergie entsprechende Pumpen oder Motorventile im Heizkreis ansteuern. Die Planungshinweise zur Regelung bei der Beheizung mit Heizkessel gelten gleichermaßen auch bei der indirekten Beheizung mit Fernwärme (mit einer Übergabestation) oder mit einer fernwärmeähnlichen Heizzentrale. Bei der direkten Beheizung mit Fernwärme (Æ Kapitel 3.2, Seite 12) oder Dampf (Æ Kapitel 3.5, Seite 16) sind für den Heizkreis sogenannte „Temperaturregler ohne Hilfsenergie“ zu verwenden, die bei Heizmedium-Vorlauftemperaturen über 110 °C noch die Funktion eines Sicherheitstemperaturbegrenzers (STB) haben. Für die Warmwasserbereitung mit elektrischer Energie (Æ Kapitel 3.4, Seite 15) ist ein Thermostat mit Temperaturfühler erforderlich. Das spezielle Regelgerät hierfür hat neben dem Temperaturregler immer auch einen STB für eine evtl. erforderliche Sicherheitsabschaltung. Die Buderus-Regelgeräte Logamatic zur WarmwasserTemperaturregelung von Speichersystemen sind in Tabelle 1, Seite 18 f. zusammengefasst. 2.1.4 Merkmale des Speichersystems • robuste, problemlos zu betreibende Anlagen • für alle Trinkwasser geeignet • leichte Regelbarkeit, genaue Temperaturhaltung, keine Überhitzung • Darstellung aller Komfortansprüche Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 2 RH EK 6 720 644 970-03.1il Bild 2 AW EK RH VH Funktionsprinzip des Speichersystems mit zwei Warmwasserspeichern, hydraulisch parallel geschaltet (nach „Tichelmann-System“) Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf 2.1.6 Besonderheiten der Reihenschaltung • optimale Anpassung an spezielle räumliche Gegebenheiten • hohe Spitzenentnahme • größere Heizwasserauskühlung gegenüber Einzelspeicher, d. h. ideal für Beheizung mit Brennwertkessel oder Fernwärme. AW VH RH EK 6 720 644 970-04.1il Bild 3 AW EK RH VH Funktionsprinzip des Speichersystems mit zwei Warmwasserspeichern, hydraulisch in Reihe geschaltet Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf 5 2 Systeme der Warmwasserbereitung 2.1.7 Bezeichnungen der Buderus-Speicher zur Warmwasserbereitung 1 2 3 4 5 65 Logalux H65 W 1) 110 Logalux HC110 1) 120 … 160 Logalux S120 1) F 300 … 1000 Logalux SF300/5 L 300 … 500 H C S M S H H 290 … 500 290 … 400 400 … 500 290 … 450 160 … 1000 U Logalux SL300/5 3) Logalux SM300/5 3) Logalux SMS290/5 E 3) Logalux SMH400 E 4) Logalux SH290 RW 4) Logalux SU160/5 Logalux SU160/5 W 1) W 120 … 160 135 … 200 400 … 3000 135 … 300 U L F T N H D L2 F T L3 Logalux L135/12) Logalux LF400 Logalux LT135/12) Logalux LTN400 Logalux LTH400 Logalux LTD400 Logalux L2F800 N 800 … 6000 Logalux L2TN800 H 800 … 6000 Logalux L2TH800 D 800 … 6000 Logalux L2TD800 1200 … 2250 Logalux L3F1200 F T 400 … 3000 400 … 3000 400 … 3000 800 … 6000 Logalux WU120 W 1) H 1200 … 2250 1200 … 2250 D 1200 … 2250 N Logalux L3TN1200 Logalux L3TH1200 Logalux L3TD1200 6 720 811 639-03.1T Bild 4 Übersicht der Bezeichnungen für Buderus-Speicher Logalux zur Warmwasserbereitung 1 H L L2 L3 S W Speicherart: Hängend Liegend Liegend (2 Speicher) Liegend (3 Speicher) Stehend Wandstehend S Solarstation (integriert) 4 Speicherinhalt von… bis... Liter: 5 Bezeichnung (jeweils kleinster Speicher) 1) 2 C F L M T U Ausstattung Beheizung: Classic Fremdbeheizt (Ladesystem) Schichtladespeicher Multivalent Topausstattung Universal 2) Speicher (weiß) für Gas-Heizgeräte (Æ Planungsunterlagen „Gas-Brennwertkessel Logamax plus GB...“ und „Gas-Heizgerät Logamax U...“) Speicher liegend für bodenstehende Wärmeerzeuger (Æ Planungsunterlage zum jeweiligen Kessel) Speicher für Solartechnik (Æ Planungsunterlage „Solartechnik Logasol“) Speicher für Wärmepumpe (Æ Planungsunterlage „Logatherm WPS“) 3 D N H Heizmedium Leistung: Dampf Normalleistung Hochleistung 6 3) 4) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Systeme der Warmwasserbereitung 2.2 Speicherladesystem 2.2.1 Funktionsprinzip Ein Speicherladesystem unterscheidet sich vom Speichersystem in erster Linie durch die Anordnung des Wärmetauschers zur Warmwasserbereitung. Während beim Speichersystem in jedem Speicherbehälter ein Wärmetauscher integriert ist, hat das Speicherladesystem mindestens einen Warmwasserspeicher ohne integrierten Wärmetauscher. Beim Speichersystem wird der Speicherbehälter über den integrierten Wärmetauscher von unten nach oben erwärmt (Schwerkraftprinzip). Beim Speicherladesystem dagegen wird der Warmwasserspeicher (ohne integrierten Wärmetauscher) mit erwärmtem Trinkwasser (Warmwasser) über eine Schichtladepumpe von oben nach unten „beladen“, d. h. geschichtet. Deshalb wird es auch Schichtladespeicher (Schichtladeprinzip) genannt. Das Speicherladesystem hat einen externen Wärmetauscher. Die Anordnung des Wärmetauschers ist außerhalb des Speicherbehälters (Wärmetauscher-Set Logalux LAP auf dem Speicher Æ Bild 5, Seite 8, Logalux SLP neben dem Speicher Æ Bild 6, Seite 8). Wenn bei der Zapfung so viel Warmwasser aus dem Speicher entnommen wird, dass die Regelung anspricht und die Schichtladepumpe einschaltet, sind zwei Fälle zu unterscheiden. 1. Wenn die der Zapfmenge entsprechende Wärmeleistung kleiner ist als die maximale Beheizungsleistung des Wärmetauschers, wird das erwärmte Trinkwasser im Durchlauf über den Wärmetauscher erzeugt. Der Warmwasservorrat des Speichers bleibt erhalten, wird also „gestreckt“. 2. Wenn die der Zapfmenge entsprechende Wärmeleistung über die maximale Beheizungsleistung des Wärmetauschers hinaus ansteigt, wird auch der Warmwasservorrat des Speichers verbraucht. Bei weiterem Bedarf kann die der maximale Beheizungsleistung (Dauerleistung) des Wärmetauschers entsprechende Warmwassermenge beliebig lange entnommen werden. Bei großem Warmwasserbedarf ist ggf. der Aufstellraum für einen großen Warmwasserspeicher nicht geeignet oder der größte verfügbare Warmwasserspeicher reicht nicht aus. Um in solchen Fällen ein großes Speichervolumen zu realisieren, können mehrere stehende oder liegende Warmwasserspeicher in Reihe oder parallel geschaltet mit einem Wärmetauscher als Speicherladesystem miteinander kombiniert werden. Bei großem Volumenstrom in der Warmwasserzirkulation ist der maximale Sekundärvolumenstrom des Ladesystems zu berücksichtigen. Dieser muss größer sein, damit der Ladevorgang abgeschlossen werden kann. Sonst ist eine Zirkulationsabschaltung während der Ladung einzuplanen. Ein spezieller Anwendungsfall ist der Anschluss mehrerer Speicherladesysteme an eine Heizzentrale. Hier lassen sich z. B. mit nur einem Wärmeerzeuger gleichzeitig unterschiedliche Warmwasser-Temperaturniveaus realisieren, wie z. B. 60 °C für den Duschbereich in einem Hotel und 70 °C für die Küche. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 2 Durchlaufende Schichtladepumpe – Kleinerer Speicher Bei durchlaufender Schichtladepumpe ist der gesamte Speicherinhalt auf der gewünschten Temperatur, da bei jeder Entnahme der Speicher sofort wieder erwärmt wird. Hierdurch kann der Speicherinhalt etwas kleiner gewählt werden. Erfahrungsgemäß wird diese Variante gewählt ab 1000 Liter Speicherinhalt in Anlagen mit langen Bedarfsperioden, also ohne kurzzeitige Spitzenentnahmen. Nicht durchlaufende Schichtladepumpe – Größerer Speicher Die nicht durchlaufende Schichtladepumpe läuft nur bei Bedarf, d. h. es wird erst ein Teil des Warmwassers entnommen oder ausgekühlt, bevor sie anläuft. Um einen ausreichenden Warmwasservorrat bereitzustellen, ist bei größerer Entnahmemenge der Speicher deshalb etwas größer zu wählen. Dem gegenüber steht ein geringerer Stromverbrauch der nicht durchlaufenden Schichtladepumpe. 2.2.2 Beheizungsarten Typische Beheizungsarten beim Speicherladesystem sind: • Heizkessel (bevorzugt Brennwertkessel) • Fernwärme oder fernwärmeähnliches System (zentraler Wärmeerzeuger für mehrere Gebäude). Die externen Wärmetauscher-Sets Logalux LAP und SLP haben Plattenwärmetauscher aus Edelstahl mit hoher Übertragungsleistung und eignen sich für beide Beheizungsarten. Das Wärmetauscher-Set LAP ist auch zur bivalenten Beheizung für stehende Warmwasserspeicher Logalux SU (ab 500 l Inhalt) verwendbar, wenn dessen integrierter Glattrohr-Wärmetauscher an eine thermische Solaranlage angeschlossen ist (Æ Kapitel 11.4, Seite 115 ff.). Ein Elektro-Heizeinsatz (Zusatzausstattung) erwärmt den Warmwasserspeicher von unten nach oben, also nach dem Prinzip des Speichersystems. Er ist daher für ein Speicherladesystem nur als elektrischer Zuheizer z. B. im Sommer sinnvoll. 2.2.3 Regelungsmechanismen für Speicherladesysteme Da die Funktionsweise beim Speicherladesystem durch die Beladung (Erwärmung) von oben nach unten grundsätzlich anders als beim Speichersystem ist, muss bezüglich der Regelung eine Besonderheit beachtet werden: Beim Speicherladesystem „entsteht“ die Warmwassertemperatur außerhalb des Speichers und wird vom Temperaturfühler im Speicher erst dann erkannt, wenn sie diesen erreicht. Somit hat der Temperaturfühler im Speicher keinen Einfluss auf die Warmwasser-Ladetemperatur. Wenn die Wärmetauscherleistung und die Temperaturverhältnisse bekannt sind, wäre es möglich, ein Mengenbegrenzungsventil in den Sekundärkreis hinter dem Wärmetauscher einbauen und auf die errechnete Durchsatzmenge einzustellen. Damit ließe sich exakt die gewünschte Warmwassertemperatur erzeugen. 7 2 Systeme der Warmwasserbereitung Es gibt aber zwei Extremfälle, die beim Einschalten des Ladevorgangs herrschen können: • der Speicher ist mit Kaltwasser (z. B. 10 °C) gefüllt oder • der Ladevorgang wird aktiviert, weil die EinschaltHysterese der Regelung dies verlangt (z. B. bei einer Schaltdifferenz von 5 K und einer Speichersolltemperatur von 60 °C beginnt die Nachladung bei 55 °C). Im ersten Fall ist ein kleiner Volumenstrom einzustellen, denn es muss eine große Temperaturdifferenz von 10 °C auf 60 °C überbrückt werden. Im zweiten Fall ist die Temperaturdifferenz mit 5 K sehr klein, sodass bei der fest eingestellten kleinen Durchsatzmenge bei entsprechend hoher Vorlauftemperatur eine zu hohe Warmwassertemperatur mit eventueller Verbrühungsgefahr die Folge wäre. Bei der Auswahl der Regelung müssen diese beiden Extremfälle berücksichtigt werden. Bei der Planung ist zu beachten, dass Speicherladesysteme einreguliert werden müssen oder einer geeigneten Regelung bedürfen. 2.2.5 Speicherladesystem mit externem Wärmetauscher-Set Logalux LAP oder SLP Wärmetauscheranordnung auf dem Speicher Für diese Variante steht das Wärmetauscher-Set Logalux LAP in verschiedenen Größen zur Verfügung. Ein Wärmetauscher-Set Logalux LAP ist verwendbar für stehende Warmwasserspeicher Logalux SF oder für Warmwasserspeicher Logalux SU (Æ Kapitel 11.4, Seite 115 ff.). RH VH AW Die Art der Regelung des Speicherladesystems hängt von der Beheizung ab und ist deshalb auch dort beschrieben. Die Funktionsweise ist jedoch prinzipiell dieselbe. Bei der Beheizung mit einem Heizkessel (Æ Kapitel 3.1 f., ab Seite 10) sind Regelungen üblich, die mit (elektrischer) Hilfsenergie entsprechende Pumpen oder Motorventile im Heizkreis ansteuern. Die Planungshinweise zur Regelung bei der Beheizung mit Heizkessel gelten gleichermaßen auch bei der indirekten Beheizung mit Fernwärme (mit einer Übergabestation) oder mit einer fernwärmeähnlichen Heizzentrale. Bei der direkten Beheizung mit Fernwärme (Æ Kapitel 3.2, Seite 12) sind für den Heizkreis sogenannte Temperaturregler ohne Hilfsenergie verwendbar, die bei Heizmedium-Vorlauftemperaturen über 110 °C noch die Funktion eines Sicherheitstemperaturbegrenzers (STB) haben. Damit der Speicher komplett durchgeladen wird, werden gewöhnlich Regelungen mit Ein- und Ausschaltfühler verwendet. Die Buderus-Regelgeräte Logamatic zur Warmwasser-Temperaturregelung von Speicherladesystemen sind in Tabelle 2, Seite 19 zusammengefasst. 2.2.4 Merkmale des Speicherladesystems • schnelle Verfügbarkeit des Warmwassers • vollständige Erwärmung des gesamten Speicherinhalts • hohe Spitzenentnahme, denn nach entnommenem Speicherinhalt steht sofort die maximale Wärmetauscherleistung zur Verfügung • große Heizwasserauskühlung und dadurch niedrige Rücklauftemperaturen erreichbar, d. h. ideal für • Beheizung mit Fernwärme und Kombination mit Brennwerttechnik • leichte Reinigung des Speichers • Um eine Verkalkung des Plattenwärmetauschers zu vermeiden, Wasserhärte beachten. • anlagenspezifische Planung von Wärmetauscherleistung und Speichergröße möglich • bei Wohnhäusern sind im Vergleich zum Speichersystem häufig kleinere Speicher verwendbar. 8 EK 6 720 644 970-05.1il Bild 5 AW EK RH VH Funktionsprinzip eines Speicherladesystems mit externem Wärmetauscher-Set Logalux LAP auf dem Speicher Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Wärmetauscheranordnung neben dem Speicher Für diese Variante steht das Wärmetauscher-Set Logalux SLP in verschiedenen Größen zur Verfügung. Ein Wärmetauscher-Set Logalux SLP kann einen Einzelspeicher oder mehrere Speicher Logalux SF oder LF in Paralleloder Reihenschaltung versorgen (Æ Kapitel 11.5, Seite 119 ff.). AW VH RH EK 6 720 808 439-10.1O Bild 6 AW EK RH VH Funktionsprinzip eines Speicherladesystems mit externem Wärmetauscher-Set Logalux SLP neben dem Speicher Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Systeme der Warmwasserbereitung 2.3 Systeme mit Frischwasserstationen 2 Beheizungsarten Mögliche Beheizungsarten sind: • Heizkessel • Wärmepumpe • Fernwärme • Solarenergie • elektrische Energie Da für Systeme mit Frischwasserstationen ein Pufferspeicher eingesetzt wird, bieten sich besonders Festbrennstoff-Kessel und Solaranlagen an. Denn diese Wärmeerzeuger werden oft schon mit Pufferspeichern betrieben. 6 720 811 388-24.1T Bild 7 Logalux FS/2 Bild 8 Logalux FS40/2 Funktionsprinzip Systeme mit Frischwasserstationen unterscheiden sich von Speicher- und Speicherladesystemen dadurch, dass sie über keine Warmwasserbevorratung verfügen. Die Stationen erwärmen das Trinkwasser über einem Wärmetauscher im Durchfluss. Für die Bereitstellung der Wärmemenge werden Pufferspeicher eingesetzt, die direkt über einen Wärmeerzeuger beheizt werden. Die Frischwasserstationen besitzen eine Pumpe, um die Wärmemenge zu fördern. VH AW EK RH 6 720 804 360-02.1ITL Bild 9 AW EK RH VH Regelungsmechanismen für Systeme mit Frischwasserstationen Im Betrieb müssen zwei Temperaturen geregelt werden. Die Warmwasserauslauf- und die Pufferspeichertemperatur. Die Warmwasserauslauftemperatur muss auch bei stark schwankenden Zapfmengen konstant ausgeregelt werden. Diese wird über eine Drehzahlregelung der Pumpe realisiert. Die Regelung der Beheizung des Pufferspeichers kann wie beim Speichersystem oder über eine Laderegelung ähnlich wie beim Speicherladesystem mit Ein- und Ausschaltfühler erfolgen. Merkmale der Systeme mit Frischwasserstationen • Besonders hygienische Warmwasserbereitung im Durchlaufprinzip, da keine Warmwasserbevorratung erforderlich ist. • schnelle Verfügbarkeit von Warmwasser • individuelle Auslegung der Nennzapfleistung möglich • große Heizwasserauskühlung bei Zapfungen und dadurch niedrige Rücklauftemperaturen erreichbar, d. h. ideal für Beheizung mit Fernwärme und Kombination mit Brennwerttechnik und Solaranlagen • Um eine Verkalkung des Plattenwärmetauschers zu vermeiden, Wasserhärte beachten. • max. Zapfmenge objektbezogen auslegen • ideal zur Kombination mit Festbrennstoff-Kessel und Solaranlagen Bezeichnungen der Buderus-Frischwasserstationen zur Warmwasserbereitung Die Frischwasserstationen Logalux FS... sind in mehreren Größen erhältlich. • • • • • • Logalux Logalux Logalux Logalux Logalux Logalux FS/2 FS27/2 FS40/2 FS80/2 FS120/2 FS160/2 Die Bezeichnung beschreibt die Nennzapfleistung in l/min bei 60 °C Warmwassertemperatur und 70 °C Pufferspeichertemperatur. Die Ausführung FS/2 erreicht 15 l/min. Funktionsprinzip Frischwasserstation mit Pufferspeicher Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 9 3 Beheizungsarten für Speicher 3 Beheizungsarten für Speicher 3.1 Beheizung mit Heizkessel Es spielt grundsätzlich keine Rolle, ob der Heizkessel mit Öl, Gas, elektrischer Energie oder festen Brennstoffen betrieben wird. Die Beheizungstemperaturen liegen in der Regel unter 110 °C. Bei Temperaturen über 110 °C ist ein zusätzlicher Sicherheitstemperaturbegrenzer für die Unterbrechung des Heizbetriebes vorzusehen. Die Planungshinweise zur Regelung bei der Beheizung mit Heizkessel gelten gleichermaßen auch bei der indirekten Beheizung • mit Fernwärme (mit einer Fernwärme-Übergabestation) und • mit einer fernwärmeähnlichen Heizzentrale, bei der ein zentraler Wärmeerzeuger mehrere Gebäude versorgt. 3.1.1 Logamatic AW VH Speichersystem bei Beheizung mit Heizkessel Speicher Die konstruktive Voraussetzung für die Beheizbarkeit und Regelbarkeit der Buderus-Warmwasserspeicher ist der im unteren Bereich angeordnete Wärmetauscher. Er bewirkt mit einsetzender Beheizung eine Schwerkraftumwälzung des gesamten Speicherinhalts. Wichtige Kriterien für Warmwasserspeicher sind deshalb die Art und die Größe der Heizfläche des Wärmetauschers. Die von Buderus angebotenen Speicher Logalux haben integrierte Wärmetauscher oder Einbaumöglichkeiten für zusätzliche Wärmetauscher, die optimal auf den jeweiligen Speicherinhalt abgestimmt sind. Ein Speichersystem zur Warmwasserbereitung sollte so ausgelegt sein, dass die verfügbare Wärmeleistung der Übertragungsleistung des integrierten Wärmetauschers entspricht. Ziel muss es sein, dass die Unterbrechung der Gebäudeheizung so kurz wie möglich ist und die Aufheizung des Speicherwassers ohne Takten des Heizkessels abläuft. Warmwasser-Temperaturregelung Die Regelung für ein Speichersystem hat immer das Ziel, eine bestimmte Speichersolltemperatur möglichst genau einzuhalten. Moderne Regelungen wie z. B. die Buderus-Regelgeräte Logamatic ermöglichen es, die Energie sinnvoll zu nutzen und die Anlagen wirtschaftlich zu betreiben. Die Warmwasser-Temperaturregelung des Speichersystems übernimmt üblicherweise • ein Heizkessel-Regelgerät Logamatic mit Warmwasserfunktion oder • ein separates Regelgerät Logamatic für Warmwasserbereitung (Æ Tabelle 1, Seite 18 f.). 10 Eine Speicherladepumpe und ein Temperaturfühler Um die Speichertemperatur auf Sollwert zu halten, wird über einen Temperaturregler mit WarmwasserTemperaturfühler als Tauchfühler im Speicher (alternativ als Anlegetemperaturfühler) eine Speicherladepumpe oder ein Regelventil angesteuert. Die zulässige Abweichung vom Sollwert ist als Ein- und Ausschalt-Hysterese an einigen Regelgeräten einstellbar. Eine Rückschlagklappe im Vorlaufrohr hinter der Speicherladepumpe unterbindet eine unerwünschte Auskühlung des Speichers über den Heizkreis. PS RH KR FW EK 6 720 644 970-08.1il Bild 10 Prinzip der Regelung für ein Speichersystem mit einer Speicherladepumpe und einem Temperaturfühler Logamatic AW EK FW KR PS RH VH 3.1.2 Heizkessel-Regelgerät Logamatic oder separates Regelgerät Logamatic für Warmwasserbereitung (Æ Tabelle 1, Seite 18 f.) Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Warmwasser-Temperaturfühler Rückschlagklappe Speicherladepumpe Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Speicherladesystem bei Beheizung mit Heizkessel Vorregelung der Heizwasser-Vorlauftemperatur Bei einem Heizkessel-Regelgerät Logamatic 4000 ist es prinzipiell möglich, die primärseitige HeizwasserVorlauftemperatur auf einen konstanten Wert über der Warmwasser-Solltemperatur einzustellen. Somit kann auf der Sekundärseite keine Warmwasser-Übertemperatur entstehen. Wenn die Vorregelung der Heizwasser-Vorlauftemperatur betriebsbedingt nicht möglich ist, muss eine Mischerregelung eingeplant werden, um die Heizwasser-Vorlauftemperatur und damit die Übertragungsleistung des Wärmetauschers zu begrenzen. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Beheizungsarten für Speicher Eine Schichtladepumpe und zwei Temperaturfühler Das Prinzip einer einfachen Warmwasser-Temperaturregelung des Speicherladesystems zeigt Bild 11. Die Kesselkreisregelung bleibt für die WarmwasserTemperaturregelung unberücksichtigt. Wenn die Vorlauftemperatur oder der Volumenstrom mit der Heizkesselregelung nicht begrenzt werden kann, ist alternativ die Verwendung eines Temperaturreglers ohne Hilfsenergie möglich (Prinzip Æ Bild 14, Seite 13). Logamatic AW Speicherladepumpe, Schichtladepumpe und drei Temperaturfühler Eine moderne Regelung der Warmwassertemperatur steuert die Speicher- und Schichtladepumpe mit Hilfe von drei Temperaturfühlern (Æ Bild 12). Der Temperaturfühler FSM in halber Speicherhöhe gibt bei Unterschreiten seiner Schaltdifferenz das Signal zum Einschalten des Heizkessels und der Speicher- und Schichtladepumpe. Der Ausschaltfühler FSU ist im unteren Bereich des Speichers platziert. Die Regelung vergleicht die am Referenzfühler FWS gemessene Ladetemperatur mit der eingestellten Warmwasser-Solltemperatur und hält die Ladetemperatur mit einer taktenden Ansteuerung der Pumpen konstant. VH Logamatic FSM AW FSU RH EK PS2 6 720 644 970-09.1il Bild 11 Prinzip einer einfachen Regelung für ein Speicherladesystem mit einer Schichtladepumpe und zwei Temperaturfühlern; Vorlauftemperatur primärseitig konstant geregelt (Logalux LAP) Logamatic AW EK FSM FSU PS2 RH VH 3 Heizkessel-Regelgerät Logamatic oder separates Regelgerät Logamatic für Warmwasserbereitung (Æ Tabelle 2, Seite 19) Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Warmwasser-Temperaturfühler Speicher Mitte Ein Warmwasser-Temperaturfühler Speicher unten Aus Schichtladepumpe (Sekundärkreispumpe) Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Bei dieser einfachen Regelvariante ist der Anfahrzustand des Heizkessels problematisch. Wenn der Heizkessel z. B. im Sommer noch kein ausreichend hohes Temperaturniveau hat, würde eine zeitabhängig gesteuerte, also durchlaufende Schichtladepumpe während der gesamten Aufheizphase des Heizkessels das noch kalte oder unzureichend erwärmte Trinkwasser in den oberen Speicherbereich pumpen und dort den heißen Kopf des Speichers abkühlen. Eine Problemlösung ist die temperaturabhängige Regelung mit nicht durchlaufender Schichtladepumpe. Für die Ansteuerung der Schichtladepumpe PS2 (Sekundärkreispumpe) mit Einschaltfühler FSM und Ausschaltfühler FSU ist ein Regelgerät Logamatic 4117 für Warmwasserbereitung verwendbar (Æ Tabelle 2, Seite 19). FWS VH PS1 FSM KR FSU RH EK PS2 6 720 644 970-10.1il Bild 12 Prinzip einer modernen Regelung für ein Speicherladesystem mit Speicher- und Schichtladepumpe (primär und sekundär) und drei Temperaturfühlern (Logalux LAP und SLP) Logamatic AW EK FSM FSU FWS KR PS1 PS2 RH VH Heizkessel-Regelgerät Logamatic oder separates Regelgerät Logamatic für Warmwasserbereitung (Æ Tabelle 2, Seite 19) Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Warmwasser-Temperaturfühler Speicher Mitte Warmwasser-Temperaturfühler Speicher unten Warmwasser-Temperaturfühler Wärmetauscher Rückschlagklappe Speicherladepumpe (Primärkreispumpe) Schichtladepumpe (Sekundärkreispumpe) Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Die Regelung mit Speicher- und Schichtladepumpe und drei Temperaturfühlern • macht eine Einregulierung des primär- und sekundärseitigen Förderstroms überflüssig, • verhindert im Anfahrzustand des Heizkessels ein Zerstören des heißen Kopfes im Speicher und • schließt Übertemperaturen aus. Bei einer Reihenschaltung von mehreren Speichern kann der Einschaltfühler variabler angeordnet sein. Der Ausschaltfühler wird im letzten Speicher unten platziert. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 11 3 3.2 Beheizungsarten für Speicher Beheizung mit Fernwärme Ein wichtiger Gesichtspunkt für die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit der Fernwärmeversorgung sind die Abnehmeranlagen. Durch große Temperaturdifferenzen zwischen Fernwärmevorlauf und -rücklauf, d. h. durch gute Auskühlung des Fernheizwassers in der Hausstation oder der Hausanlage, können niedrige Rücklauftemperaturen erreicht werden. In diesem Unterkapitel 3.2 sind nur die Besonderheiten der Warmwasserbereitung bei direkter Beheizung mit Fernwärme dargestellt. Für die indirekte Beheizung mit Fernwärme (mittels Fernwärme Übergabestation) bzw. mit einer fernwärmeähnlichen Heizzentrale gelten im Prinzip die gleichen Planungshinweise wie bei der Beheizung mit Heizkessel (Æ Kapitel 3.1 ff.). Warmwasser-Temperaturregelung Bei einem direkten Fernwärmeanschluss ist wegen des vorhandenen Heizwasser-Vordrucks ein Temperaturregler ohne Hilfsenergie (TRoH) ausreichend (Æ Bild 13). Sobald am Temperaturfühler FTRoH des Temperaturreglers der Sollwert erreicht ist, fährt das Stellventil zu und sperrt den Heizungsvorlauf ab. Bei der Festlegung des Stellventils sind die Technischen Anschlussbedingungen des FVU in Bezug auf die zutreffenden Sollwertbereiche für die Thermostate und den Auslege-Differenzdruck zu berücksichtigen. Der verfügbare Differenzdruck ist entscheidend dafür, ob ein druckentlastetes oder nicht druckentlastetes Ventil zu verwenden sind. Jede Art der Verunreinigung beeinträchtigt die Dichtheit und damit die einwandfreie Funktion des Ventils. Aus diesem Grund empfehlen wir, einen Wasserfilter (SMF) einzubauen. FSTB 3.2.1 Speicherauslegung Der direkte Anschluss an das Fernwärmenetz über einen Temperaturregler ohne Hilfsenergie ist mit Warmwasserspeichern mit Muffe für Tauchhülseneinbau möglich (Logalux SF300 bis SF1000 mit eingebautem Rippenrohrwärmetauscher oder Logalux LTN oder LTH). Bei Speichern ohne Muffe für eine Tauchhülse kann die Regelung mit einem Temperaturregler mit Temperaturfühler und einem Motorventil erfolgen. Auslegungsgrundlage für Warmwasserspeicher ist DIN 4708-2 unter Berücksichtigung der Merkblätter der Arbeitsgemeinschaft Fernwärme (AGFW). In den Tabellen „Warmwasser-Leistungsdaten“ und Leistungsdiagrammen der Buderus-Warmwasserspeicher Logalux sind die Leistungskennzahlen nach DIN 4708 angegeben (Æ Kapitel 11, Seite 90 ff.). Im Grenzfall muss bei einer Speicherauslegung gemäß DIN 4708 der maximale Wert für die Leistungskennzahl NL des Speichers in Anspruch genommen werden (nach der jeweiligen Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten“). In diesem Fall muss der Rücklauftemperaturbegrenzer bei einem Einzelspeicher um 5 K höher eingestellt werden, als in den technischen Anschlussbedingungen des jeweiligen Fernwärmeversorgungsunternehmens (FVU) festgelegt. Die Begrenzung der Rücklauftemperatur bei Dauerleistung ist dadurch nicht infrage gestellt. Wenn die höhere Einstellung nicht zugelassen wird, muss als Auslegungsgrundlage eine um 5 K niedrigere Rücklauftemperatur berücksichtigt werden (z. B. statt 70/50 °C nur 70/45 °C). 12 AW Speichersystem bei Beheizung mit Fernwärme (direkte Einspeisung) FTRoH VH SMF RH TRoH FR EK 6 720 644 970-11.1il Bild 13 Prinzip der Regelung für ein Speichersystem bei direkter Beheizung mit Fernwärme; z. B. Logalux SF mit eingebautem Rippenrohrwärmetauscher (Zusatzausstattung) AW EK FR FSTB Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Rücklauftemperaturfühler (wenn erforderlich) Temperaturfühler Sicherheitstemperaturbegrenzer FTRoH Temperaturfühler des Temperaturreglers ohne Hilfsenergie RH Rücklauf Heizwasser (Fernwärme) SMF Wasserfilter TRoH Stellventil des Temperaturreglers ohne Hilfsenergie mit STB (erforderlich über 110 °C Vorlauftemperatur) und Rücklauftemperaturbegrenzer (wenn erforderlich) VH Vorlauf Heizwasser (Fernwärme) Sicherheitseinrichtungen Bei einer Vorlauftemperatur über 110 °C ist gemäß DIN 4753 ein Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) erforderlich. Er überwacht am Temperaturfühler FSTB die Warmwassertemperatur im oberen Teil des Speichers. Bei Einbau eines Rücklauftemperaturbegrenzers ist der Temperaturfühler FR unmittelbar am Rücklaufanschluss des Speichers anzuordnen. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Beheizungsarten für Speicher 3.2.2 Speicherladesystem bei Beheizung mit Fernwärme (direkte Einspeisung) Logamatic AW Direkte Regelung des Volumenstroms Das Ladesystem Logalux SLP ist für diese Beheizungsart nicht verwendbar. 3 FSTB FTRoH FSM VH SMF TRoH Bei einem direkten Fernwärmeanschluss ist stets ein bestimmter Vordruck vorhanden. Deshalb ist keine Primärkreispumpe erforderlich, sondern ein Temperaturregler ohne Hilfsenergie (TRoH) ausreichend (Æ Bild 14). Für den Temperaturfühler FTRoH des Temperaturreglers ohne Hilfsenergie ist eine Fühlertasche möglichst dicht am Warmwasseraustritt auf der Sekundärseite des Wärmetauschers vorzusehen. Er ist auf eine konstante Ladetemperatur eingestellt. Das eigentliche Stellglied zur Regelung des Volumenstroms befindet sich auf der Primärseite im Heizungsvorlauf. Die Vorlauftemperatur zum Ladesystem darf 75 °C nicht überschreiten. Bei höheren Vorlauftemperaturen ist eine Begrenzung vorzusehen. Um die vom Fernwärmeversorger vorgegebene Heizmittel-Temperaturdifferenz sicherzustellen, ist für die Mengenregulierung im Sekundärkreis ein Tacosetter einzuplanen. Eine Schichtladepumpe und zwei Temperaturfühler Auf der Sekundärseite wird ein Regelgerät Logamatic 4117 oder SPI 1042 für Warmwasserbereitung verwendet (Æ Tabelle 2, Seite 19). Mit Einschaltfühler FSM und Ausschaltfühler FSU steuert es die Schichtladepumpe PS2 (Sekundärkreispumpe). Nach dem Unterschreiten der Einschalt-Hysterese am Temperaturfühler FSM schaltet das Regelgerät Logamatic die Schichtladepumpe PS2 ein. Diese fördert kaltes Speicherwasser über den Wärmetauscher zum Temperaturfühler FTRoH des Temperaturreglers ohne Hilfsenergie. Der Temperaturfühler öffnet das Stellventil TRoH und gibt die Beheizung frei. Bei maximalem Volumenstrom überträgt der Wärmetauscher sofort die maximale Leistung und die Warmwasser-Ladetemperatur auf der Sekundärseite des Wärmetauschers beginnt zu steigen. Sobald der eingestellte Wert der Warmwasser-Solltemperatur überschritten ist, beginnt der Regler langsam zu schließen und verringert dadurch den Volumenstrom und die Übertragungsleistung, bis er die Stellung erreicht hat, an der die Warmwasser-Ladetemperatur der eingestellten Solltemperatur entspricht. Wenn der Speicher am Ausschaltfühler FSU ebenfalls die Solltemperatur erreicht hat, ist der Ladevorgang abgeschlossen und die Regelung schaltet die Schichtladepumpe ab. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) FSU RH FR EK PS2 SA 6 720 644 970-12.1il Bild 14 Prinzip der Regelung für ein Speicherladesystem mit einer Schichtladepumpe und zwei Temperaturfühlern bei direkter Beheizung mit Fernwärme (Einspeisung über Temperaturregler ohne Hilfsenergie) Logamatic AW EK FR FSTB FTRoH FSM FSU PS2 RH SA SMF TRoH VH Regelgerät Logamatic 4117 oder SPI 1042 für Warmwasserbereitung (Æ Tabelle 2, Seite 19) Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Temperaturfühler Rücklauftemperaturbegrenzer (wenn erforderlich) Temperaturfühler des Sicherheitstemperaturbegrenzers Temperaturfühler des Temperaturreglers ohne Hilfsenergie Warmwasser-Temperaturfühler Speicher Mitte Ein Warmwasser-Temperaturfühler Speicher unten Aus Schichtladepumpe (Regelung der Laufzeit temperaturabhängig über Regelgerät Logamatic 4117 oder SPI 1042) Rücklauf Heizwasser (Fernwärme) Einregulierventil, z. B. Tacosetter Wasserfilter Stellventil des Temperaturreglers ohne Hilfsenergie mit STB (erforderlich über 110 °C Vorlauftemperatur) und Rücklauftemperaturbegrenzer (wenn erforderlich) Vorlauf Heizwasser (Fernwärme) Die Regelung beruht auf dem Prinzip einer temperaturgesteuerten, nicht durchlaufenden Schichtladepumpe (Æ Seite 7). Für eine zeitgesteuerte, d. h. durchlaufende Schichtladepumpe kann auf ein Regelgerät Logamatic für Warmwasserbereitung verzichtet werden. Mit der durchlaufenden Schichtladepumpe wird vermieden, dass sich beim Starten der Anlage die Rohrleitungen und der Wärmetauscher erst erwärmen müssen. Der Speicher ist hierbei immer vollständig erwärmt. Dem gegenüber stehen die höheren Stromkosten für den Pumpenbetrieb. 13 3 3.3 Beheizungsarten für Speicher Beheizung mit Solaranlage Bivalente Warmwasserspeicher Ideal für die Beheizung mit einer thermischen Solaranlage sind bivalente Speicher mit zwei eingebauten Wärmetauschern. Der Heizkessel wird nur bei fehlender solarer Leistung über den oberen Wärmetauscher zugeschaltet (Æ Bild 15). Eine andere Möglichkeit ist die solare Beheizung eines Standspeichers, dem z. B. ein externer, konventionell beheizter Wärmetauscher nachgeschaltet ist (Æ Bild 15). Das nachrüstbare Buderus-WärmetauscherSet Logalux LAP ist hierfür sehr gut geeignet (Æ Kapitel 11.4, Seite 115 ff.). Es ist aufsetzbar auf einen Warmwasserspeicher Logalux SU (ab 500 l Inhalt) mit bivalenter Beheizung über den integrierten Glattrohr-Wärmetauscher. Für die Nutzung der Solaranlage sowohl zur Warmwasserbereitung als auch zur Heizungsunterstützung hat Buderus spezielle Kombispeicher entwickelt. Diese enthalten außer dem Speicherbehälter für die Warmwasserbereitung auch einen Heizungspuffer. Regelung bei Beheizung mit Solaranlage Der Betrieb einer thermischen Solaranlage, d. h. das Einschalten der Solarkreis-Umwälzpumpe, ist nur dann sinnvoll, wenn die Temperatur im Solarkollektor höher ist als die des Speichers. Da bei thermischen Solaranlagen nicht die exakten Temperaturen, sondern nur die Temperaturdifferenz entscheidend ist, findet hier eine Temperaturdifferenz-Regelung Verwendung. Diese elektronischen Solarregler erfassen mit Temperaturfühlern die Temperaturdifferenz zwischen Solarkollektor und Speicher. Wenn bei einer Warmwasseranforderung die Kapazität des solar beheizten Speichers nicht ausreicht, ist die Nachheizung des Trinkwassers durch einen konventionellen Wärmeerzeuger erforderlich. Für eine kombinierte Heizkessel-Solarregelung hat Buderus spezielle Funktionsmodule für das bewährte modulare Regelsystem Logamatic entwickelt. So kann z. B. das Solar-Funktionsmodul FM244 nach dem Einbau in ein Heizkessel-Regelgerät Logamatic 2107 eine Solaranlage mit einem Verbraucher (Speicher) regeln. Das Solar-Funktionsmodul FM443 für eine Solaranlage mit zwei Verbrauchern ist über Steckverbinder in ein beliebiges digitales Regelgerät des modularen Regelsystems Logamatic 4000 integrierbar. Bei solarer Beheizung von Speichern ist es sinnvoll, die Laufzeit einer Zirkulationspumpe auf ein Minimum zu begrenzen. RH VH AW AW AW VH VH FSS2 FW FW RH RH VS VS FSS1 FSS1 RS FSM EK VS EK Logalux SM290/5 E, SMS290/5 E, SM300/5, SM400/5 E, SMS400/5 E, SM500 FSU FSS1 RS EK RS Logalux SL300/5, SL400/5 Logalux LAP1.1, LAP2.1, LAP3.1 Logalux SU500-100, SU750-100, SU1000-100 6 720 811 639-01.1T Bild 15 Hydraulische Anschlüsse der bivalenten Solarspeicher mit oberem Wärmetauscher oder aufgesetztem Wärmetauscher-Set Logalux LAP zur konventionellen Nachheizung AW EK FSS1 FSS2 FSM FSU FW RH RS VH VS 14 Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Speichertemperaturfühler unten (Solaranlage) Schwellenfühler oben (Solaranlage) Warmwasser-Temperaturfühler Speicher Mitte (konventionelle Nachheizung) Warmwasser-Temperaturfühler Speicher unten (konventionelle Nachheizung) Warmwasser-Temperaturfühler Speicher (konventionelle Nachheizung) Heizungsrücklauf (konventionelle Nachheizung) Speicherrücklauf (Solaranlage) Heizungsvorlauf (konventionelle Nachheizung) Speichervorlauf (Solaranlage) Ausführliche Beschreibungen enthält die Buderus-Planungsunterlage „Solartechnik Logasol“. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Beheizungsarten für Speicher 3.4 Beheizung mit elektrischer Energie Eine Elektro-Zusatzheizung kann die Warmwasserbereitung sicherstellen, wenn aus besonderen Gründen der Wärmeerzeuger vollständig abgeschaltet werden muss. Bei der Planung von Elektroheizungen sind die Vorschriften der örtlichen Elektro-Versorgungsunternehmen (EVU) zu beachten. Elektro-Heizeinsatz Ein Elektro-Heizeinsatz ist für den Einbau im unteren Bereich des jeweiligen Speicherbehälters konzipiert. Dadurch erwärmt er das Speicherwasser nach dem Schwerkraftprinzip unabhängig vom gewählten System der Warmwasserbereitung. Einige Speicherbaureihen von Buderus sind mit einem Elektro-Heizeinsatz kombinierbar. Ein nachträglicher Einbau ist möglich. Die Elektro-Heizeinsätze für die Speicherbaureihen Logalux SU und SF sind mit Regelgerät und Sicherheitstemperaturbegrenzer ausgerüstet. PS 3 Elektrisches Ladesystem Beim elektrischen Ladesystem LSE befindet sich der Heizeinsatz nicht im Speicherbehälter, sondern ist zwischen Speichervorlauf und Speicherrücklauf integriert. Das elektrische Ladesystem ist daher nur für Warmwasserspeicher mit eingebautem GlattrohrWärmetauscher geeignet. Weil sich die Heizelemente beim elektrischen Ladesystem nicht in sauerstoffreichem Trinkwasser, sondern im Heizwasser befinden, ergeben sich im Vergleich mit einem Elektro-Heizeinsatz folgende Vorteile: • keine Verkalkung der Heizelemente • keine Korrosion der Heizelemente • erhöhte Betriebssicherheit • längere Lebensdauer Das elektrische Ladesystem LSE ist komplett zusammengebaut und verdrahtet in zwei Varianten (LSE ohne Gehäuse; LSE V mit Gehäuse) und jeweils drei Leistungsgrößen lieferbar. Es ist geeignet und nachrüstbar in Verbindung mit den Buderus-Regelsystemen Logamatic EMS, 2000, 3000 und 4000 (mit Logamatic HS 4201 erst ab Version 6.12, jedoch nicht mit Logamatic HW 4201), sofern das verwendete Regelgerät mit einer Warmwasser-Temperaturregelung über Speicherladepumpe (im Speichersystem) ausgestattet ist. KR AW KR VS FW LSE RS EK 6 720 644 970-14.1il Bild 16 Elektrisches Ladesystem LSE zwischen Speichervorlauf und Speicherrücklauf zur Beheizung über den integrierten Glattrohr-Wärmetauscher des Warmwasserspeichers; Betrieb nur bei ausgeschaltetem Heizkessel möglich AW EK FW KR LSE PS RS VS Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Warmwasser-Temperaturfühler Rückschlagklappe Elektrisches Ladesystem LSE Speicherladepumpe Speicherrücklauf Speichervorlauf Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 15 3 3.5 Beheizungsarten für Speicher Beheizung mit Dampf Regelung Für die Beheizung mit Dampf ist ein Temperaturregler ohne Hilfsenergie ausreichend (Æ Bild 16, [6]). Bei der Auswahl des Warmwasserspeichers ist darauf zu achten, dass ein Temperaturfühler (Æ Bild 16, [7]) für diesen Regler installiert werden kann. Das ist möglich bei den liegenden Warmwasserspeichern Logalux LTD, L2TD und L3TD mit austauschbarem Glattrohr-Wärmetauscher für Dampfbeheizung. Anforderungen Für die Auslegung von Warmwasserbereitungsanlagen zur Beheizung mit Dampf ist die VDI-Richtlinie 2035 „Vermeidung von Schäden in Warmwasserheizanlagen“ zu beachten. Auf dieser Grundlage wurde auch das Buderus-Arbeitsblatt K 8 zusammengestellt. Hier sind Hinweise für die Wasseraufbereitung zur Dampferzeugung zu finden. Besteht eine Kombination aus mehreren dampfbeheizten Warmwasserspeichern, ist jeder Speicher einzeln zu regeln. Kondensatableitung Bei der Beheizung mit Dampf ist sicherzustellen, dass das anfallende Kondensat frei abfließen kann. Dies ist notwendig, um einen Kondensatrückstau im Wärmetauscher zu verhindern. Sollte der Speicher nicht für Dauerleistung, sondern für Bevorratung konzipiert sein, ist bei den liegenden Warmwasserspeichern Logalux LTD, L2TD bzw. L3TD zur vollständigen Durchwärmung des Speichers eine Bypassleitung mit Pumpe (Æ Pos. 4) zwischen Warmwasseraustritt und Kaltwassereintritt vorzusehen. Für die Ansteuerung der Bypasspumpe ist ein Regelgerät Logamatic SPI 1030 bzw. SPZ 1030 verwendbar (Æ Tabelle 1, Seite 18). EZ AW Logamatic SPI 1030 EK 1 2 3 4 2 6 ED 8 AKO 7 5 6 720 644 970-15.2O Bild 17 Bypassleitung (hervorgehoben) bei liegenden Warmwasserspeichern Logalux LTD mit Dampf-Wärmetauscher; Ansteuerung der Bypasspumpe über Regelgerät Logamatic SPI 1030 (VorlageÆ Bild 93, Seite 114) AW AKO ED EK EZ Warmwasseraustritt Kondensataustritt Dampfeintritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Regelventil Absperreinrichtung Rückschlagklappe Bypasspumpe Temperaturfühler für Bypassregelung Temperaturregler ohne Hilfsenergie Temperaturfühler Temperaturregler Schwimmerkondensatableiter mit automatischer Entlüftung Weitere Armaturen Æ Bild 93, Seite 114 16 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Warmwasser-Temperaturregelung mit Regelgeräten Logamatic 4 Warmwasser-Temperaturregelung mit Regelgeräten Logamatic 4.1 Warmwasserfunktionen der HeizkesselRegelgeräte Logamatic Warmwasserfunktionen Die Heizkessel-Regelgeräte Logamatic EMS, EMS plus 2107, 4121 und 4211 sowie das Funktionsmodul FM441 (Zusatzausstattung für digitale Regelgeräte Logamatic 4…) sind für die Warmwasser-Temperaturregelung von Speichersystemen ausgelegt. Das Regelsystem Logamatic bietet hierzu unter anderem folgende Funktionen: • Nachlauf der Speicherladepumpe zur Nutzung der Restwärme für weitere Warmwasserbereitung • Sommersparschaltung zum Betrieb des Heizkessels nur für die Speicherladung (Verringerung des Bereitschaftswärmeaufwandes) • Zeitschaltfunktion für Zirkulationspumpe und automatische thermische Desinfektion (Æ Kapitel „Zeitsteuerung“, Seite 23; nicht bei Logamatic 2107) • Zeitraum für Speicheraufheizung frei wählbar, um unnötige Speicherladungen (z. B. nachts) zu vermeiden (nicht bei Logamatic 2107) Uhroptimierung für Warmwasservorrang mit dem Regelsystem Logamatic 4000 [°C] 4.2 4 Separate Regelgeräte Logamatic für Warmwasserbereitung Da die Regelung der Warmwassertemperatur in den meisten Fällen von den modernen Regelgeräten der Heizkessel übernommen wird, ist die Anwendung separater Regelgeräte für Warmwasserbereitung auf wenige Bereiche begrenzt. Die Verwendung eines separaten Regelgerätes Logamatic für Warmwasserbereitung kommt in folgenden Fällen in Betracht: • Der Heizkessel arbeitet als Konstantheizkessel. • Der Speicher wird in Kombination mit einem Ladesystem betrieben und die Erweiterung eines digitalen Regelgerätes Logamatic 4… mit dem Funktionsmodul FM445 ist nicht möglich. • Es ist eine Elektro-Zusatzheizung angeschlossen. • Mehrere Speicher einer Anlage sollen getrennt geregelt werden (unterschiedliche Speichertemperaturen oder Nutzung zu verschiedenen Zeiten). • Das Regelgerät übernimmt ergänzende Aufgaben (z. B. steuert ein Regelgerät Logamatic SPI die Inertanode der Speicher Logalux LF und LT ab 400 Liter). Eine Übersicht der Regelgeräte Logamatic zur Warmwasser-Temperaturregelung getrennt nach Speichersystemen und Speicherladesystemen enthalten Æ Tabelle 1, Seite 18 f. und Tabelle 2, Seite 19. a b n o p t [s] 6 720 644 970-16.1il Bild 18 Schaltoptimierung des Regelsystems Logamatic 4000 in Verbindung mit Uhroptimierung für Warmwasservorrang a b t Warmwassertemperatur Raumtemperatur Temperatur Zeit n o p Einschaltzeitpunkt für die Warmwasserbereitung Einschaltzeitpunkt für die Heizung Endzeitpunkt (gewünschte Warmwasser- und Raumtemperatur) Mit der Funktion Uhroptimierung ist nur noch der Endzeitpunkt p festzulegen, an dem Räume und Trinkwasser warm sein sollen. Ausgehend von diesem Zeitpunkt berechnet die Regelung die Einschaltzeitpunkte für die Heizung o und für die Warmwasserbereitung n. Die Aufheizung des Warmwasserspeichers ist zum Einschaltzeitpunkt der Heizung o beendet. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 17 4 4.3 Warmwasser-Temperaturregelung mit Regelgeräten Logamatic Regelgeräte Logamatic für Speichersysteme Regelgerät Logamatic EMS, EMS plus Speicher Logalux SU, SM, SMS, SL, L oder LT, P, PL Beheizungsart Bodenstehende und wandhängende Wärmeerzeuger Logamatic 2107 Logalux SU, Bodenstehender SM, SMS, Wärmeerzeuger SL, L oder LT, P, PL Funktionen und Ausstattung • Heizkessel-Regelgerät mit Bedieneinheit für Heizkreise und einen Warmwasserkreis • Warmwasser-Temperaturregelung mit Ansteuerung einer Speicherladepumpe; hierzu ausgestattet u. a. mit einem Warmwasser-Temperaturfühler, einem Warmwasser-Temperaturregler bis 80 °C, Anschlussmöglichkeit für eine Speicherladepumpe, einer Warmwasser-Vorrangschaltung, PumpenNachlaufschaltung • Achtung: Nur Wechselstrompumpen und kein elektrischer Zuheizer anschließbar! • • • Logamatic 4121 4211 Logalux SU, SM, SMS, SL, L oder LT, P, PL Wandhängender Wärmeerzeuger mit Logamatic 4121; bodenstehender Wärmeerzeuger mit Logamatic 4211 • • • Funktionsmodul FM441 Logamatic 4115 Logalux SU, SM, SMS, SL, L oder LT, P, PL Logalux SU, SM, SMS, SL, L oder LT, P, PL, Wandhängender Wärmeerzeuger mit Logamatic 4122 oder 4323; bodenstehender Wärmeerzeuger mit Logamatic 4311, 4312 oder 4323 • Achtung: Warmwasser-Temperaturregelung für Speichersystem nicht nutzbar bei Erweiterung mit Funktionsmodul FM445 für Speicherladesystem (Æ Tabelle 2, Seite 19)! Nur Wechselstrompumpen und kein elektrischer Zuheizer anschließbar! • Funktionsmodul als Zusatzausstattung oder zur Nachrüstung im modularen Regelsystem Logamatic 4000 für einen Heizkreis und einen Warmwasserkreis Warmwasser-Temperaturregelung mit Ansteuerung einer Speicherladepumpe; hierzu ausgestattet wie Logamatic 4121 und 4211 Funktion thermische Desinfektion und Störungsanzeigen (am Regelgerät Logamatic oder über Logamatic Fernwirksystem im Klartext) Achtung: Alternativ zu Funktionsmodul FM445 (Æ Tabelle 2, Seite 19)! Nur ein Modul pro Regelgerät möglich! Ansteuerung einer Speicherladepumpe und eines Stellgliedes zur Regelung der Warmwassertemperatur bei einer Heizwasser-Vorlauftemperatur bis maximal 110 °C • • • Konstantheizkessel; • Wärmeerzeuger ohne WarmwasserTemperaturregelung; • Fernwärme mit indirekter Einspeisung bei Vorlauftemperatur bis max. 110 °C • • Tab. 1 18 Heizkessel-Regelgerät mit Bedieneinheit für Heizkreise und einen Warmwasserkreis Warmwasser-Temperaturregelung mit Ansteuerung einer Speicherladepumpe; hierzu ausgestattet u. a. mit einem Warmwasser-Temperaturfühler, einem Warmwasser-Temperaturregler bis 60 °C, Anschlussmöglichkeit für eine Speicherladepumpe, einem Schalter für manuellen Betrieb, einer Warmwasser-Vorrangschaltung, Pumpen-Nachlaufschaltung Achtung: Nur Wechselstrompumpen und kein elektrischer Zuheizer anschließbar! Heizkessel-Regelgerät mit Bedieneinheit für Heizkreise und einen Warmwasserkreis Warmwasser-Temperaturregelung mit Ansteuerung einer Speicherladepumpe; hierzu ausgestattet u. a. mit einem Warmwasser-Temperaturfühler, einem Warmwasser-Temperaturregler bis 80 °C, Anschlussmöglichkeiten für eine Speicherladepumpe und eine Zirkulationspumpe, einem Schalter für manuellen Betrieb, einer Warmwasser-Vorrangschaltung, PumpenNachlaufschaltung Funktion thermische Desinfektion und Störungsanzeigen (an Bedieneinheit oder über Logamatic Fernwirksystem im Klartext) ausgestattet mit Warmwasser-Temperaturfühler, einem WarmwasserTemperaturregler bis 80 °C, einem Schalter für manuellen Betrieb, einem Sommersparschalter, einer Warmwasser-Vorrangschaltung, einem potenzialfreien Ausgang, Pumpen-Nachlaufschaltung und einem Umschalter „Elektro-Zusatzheizung/Heizkessel“ nachrüstbar mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer (Zusatzmodul ZM436) für Heizwasser-Vorlauftemperaturen über 110 °C Achtung: Nur Wechselstrompumpen verwendbar! Anwendungsmöglichkeiten und Funktionen der Regelgeräte Logamatic zur Warmwasser-Temperaturregelung von Speichersystemen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Warmwasser-Temperaturregelung mit Regelgeräten Logamatic Regelgerät Logamatic SPI 1022 SPZ 1022 Speicher Logalux LT… (t400 l) Logamatic SPI 1030 SPZ 1030 Logalux LT… (t400 l) 4 Beheizungsart Konstantheizkessel; Wärmeerzeuger ohne WarmwasserTemperaturregelung; Fernwärme mit indirekter Einspeisung bei Vorlauftemperatur bis max. 110 °C Funktionen und Ausstattung • Ansteuerung einer Speicherladepumpe und einer Fremdstromanode, mit Sommersparschaltung und Thermometer für Logalux LT…400 bis LT…1500 (Zusatzausstattung anstelle der Grundausstattung Logamatic SPI 1010) • Logamatic SPZ 1022 – Regelgerät wie Logamatic SPI 1022, jedoch zur Ansteuerung von zwei Fremdstromanoden für Logalux LT…2000 bis LT…3000 (Zusatzausstattung anstelle der Grundausstattung Logamatic SPZ 1010) • Achtung: Bei Mehrfachspeichern Logalux L2T… oder L3T… ist nur ein Regelgerät Logamatic SP…1022 erforderlich, für übrige(n) Speicher reicht Logamatic SP…1010 der Grundausstattung! • Regelgeräte wie Logamatic SP…1022, jedoch zusätzlich mit Ansteuerung Beheizung wie bei eines motorisch betriebenen 3-Wege-Ventils zur Regelung einer Logamatic SP…1022, vorgegebenen Vorlauftemperatur (ohne Sommersparschalter) jedoch für Vorlauftemperaturen über 110 °C mit Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) Tab. 1 Anwendungsmöglichkeiten und Funktionen der Regelgeräte Logamatic zur Warmwasser-Temperaturregelung von Speichersystemen 4.4 Regelgeräte Logamatic für Speicherladesysteme Regelgerät Funktionsmodul FM445 Speicher Logalux LAP mit Logalux SF oder SU bzw. Logalux SLP mit Logalux SF oder LF Beheizungsart Bodenstehender Wärmeerzeuger mit Logamatic 4311, 4312 oder 4323; Logamatic 4126 Logalux LAP mit Logalux SF oder SU bzw. Logalux SLP mit Logalux SF oder LF Bodenstehender Wärmeerzeuger ohne Logamatic 4211, 4311, 4312 oder 4323; wandhängender Wärmeerzeuger ohne Logamatic 4121, 4122 oder 4323; Fernwärme mit indirekter Einspeisung Tab. 2 Funktionen und Ausstattung • Funktionsmodul als Zusatzausstattung oder zur Nachrüstung für Logamatic 4000 • Ansteuerung von einer Speicherladepumpe, einer Schichtladepumpe (Primär- und Sekundärkreispumpe) und eines motorisch betriebenen 3-Wege-Ventils zur Regelung der Wärmezufuhr wandhängender • ausgestattet mit drei Temperaturfühlern (Einschalt-, Ausschalt- und WärmeWärmeerzeuger mit tauscherfühler), einem Warmwasser-Temperaturregler bis 80 °C, AnschlussLogamatic 4122 oder möglichkeiten für zwei Speicherladepumpen und eine Zirkulationspumpe, 4323 zwei Schaltern für manuellen Betrieb, einem potenzialfreien Ausgang und einer Ansteuerung für ein motorisch betriebenes 3-Wege-Ventil • Funktionen zu Verkalkungsschutz, thermischer Desinfektion und Störungsanzeigen (am Regelgerät Logamatic oder über Logamatic Fernwirksystem im Klartext) • Achtung: Alternativ zu Funktionsmodul FM441 (Æ Tabelle 1, Seite 18 f.)! Nur ein Modul pro Regelgerät möglich! • Hinweis: Beim Einsatz elektronisch geregelter Wechselstrom-, Hocheffizienz- oder Drehstrompumpen auf der Primärseite muss primärseitig eine 3-Wege-Mischer eingesetzt werden (Einstellung Servicemenüs: Regelung Primärkreis über Stellglied) • • • • • Ansteuerung von einer Speicherladepumpe, einer Schichtladepumpe (Primär- und Sekundärkreispumpe) und eines motorisch betriebenen 3-Wege-Ventils zur Regelung der Wärmezufuhr ausgestattet wie Funktionsmodul FM445, jedoch zusätzlich mit Bedieneinheit Funktionen zu Verkalkungsschutz, thermischer Desinfektion und Störungsanzeigen (im Klartext oder über Logamatic Fernwirksystem anzeigbar) Hinweis: Beim Einsatz elektronisch geregelter Wechselstrom-, Hocheffizienz- oder Drehstrompumpen auf der Primärseite muss primärseitig ein 3-Wege-Mischer eingesetzt werden (Einstellung Servicemenüs: Regelung Primärkreis über Stellglied) Keine Elektro-Zusatzheizung anschließbar! Bei Verwendung eines Regelgerätes Logamatic 4126 zur Warmwasser-Temperaturregelung von Mehrfachspeichern Logalux L2F oder L3F genügt pro Einzelspeicher ein Regelgerät Logamatic SPI 1010 (Grundausstattung für Logalux LF)! Anwendungsmöglichkeiten und Funktionen der Regelgeräte Logamatic zur Warmwasser-Temperaturregelung von Speicherladesystemen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 19 4 Warmwasser-Temperaturregelung mit Regelgeräten Logamatic Regelgerät Logamatic 4117 Speicher Logalux LAP mit Logalux SF oder SU bzw. Logalux SLP mit Logalux SF oder LF Beheizungsart Funktionen und Ausstattung Fernwärme oder fern- • Ansteuerung einer Schichtladepumpe in Verbindung mit einem Temperaturregler ohne Hilfsenergie (bei Fernwärme oder fernwärmewärmeähnliche Beähnlicher Beheizung mit Heizmedium-Vorlauftemperatur bis maximal heizung mit direkter 110 °C) Einspeisung bei Vorlauftemperatur bis • mit zwei Temperaturfühlern (Ein- und Ausschaltfühler), einem Warmwassermax. 110 °C Temperaturregler bis 90 °C, einer Messstellenumschaltung und einem potenzialfreien Ausgang • nachrüstbar mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer (Zusatzmodul ZM436) für Heizwasser-Vorlauftemperaturen über 110 °C • Achtung: Keine Elektro-Zusatzheizung anschließbar! Bei Verwendung eines Regelgerätes Logamatic 4117 zur Warmwasser-Temperaturregelung von Mehrfachspeichern Logalux L2F oder L3F genügt pro Einzelspeicher ein Regelgerät Logamatic SPI 1010 (Regelgerät zur Ansteuerung der Inertanode als Grundausstattung der Speicher Logalux LF)! Logamatic SPI 1042 Logalux Fernwärme oder fern- • SLP mit Lo- wärmeähnliche Begalux LF heizung mit direkter Einspeisung bei Vorlauftemperaturbis max. 110 °C • Tab. 2 20 Ansteuerung einer Schichtladepumpe in Verbindung mit einem Temperaturregler ohne Hilfsenergie. Ausgestattet mit zwei Temperaturfühlern (Einschalt- und Ausschaltfühler), einem Warmwasser-Temperaturregler bis 90 °C, einem Thermometer, einer Sommersparschaltung und einer Regelung zur Ansteuerung der Fremdstromanode für den kathodischen Korrosionsschutz der Warmwasserspeicher Logalux LF (Zusatzausstattung anstelle der Grundausstattung Logamatic SPI 1010) Achtung: Nur Wechselstrompumpen (Standardpumpen, keine elektronisch geregelten Wechselstrom- oder Hocheffizienzpumpen) verwendbar! Bei Mehrfachspeichern Logalux L2F oder L3F ist nur ein Regelgerät Logamatic SPI 1042 erforderlich, für übrige(n) Speicher genügt je ein Regelgerät Logamatic SPI 1010 der Grundausstattung)! Bei Verwendung eines Regelgerätes Logamatic 4117 zur WarmwasserTemperaturregelung genügt pro Einzelspeicher ein Regelgerät Logamatic SPI 1010 (Regelgerät zur Ansteuerung der Fremdstromanode als Grundausstattung der Speicher Logalux LF)! Anwendungsmöglichkeiten und Funktionen der Regelgeräte Logamatic zur Warmwasser-Temperaturregelung von Speicherladesystemen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Dimensionierung 5 Dimensionierung 5.1 Vorschriften und Richtlinien Vorschrift Bezeichnung Installation und Ausrüstung von Heizungs- und Warmwasserbereitungsanlagen DIN-EN 1717 Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigungen in Trinkwasserinstallationen und allgemeine Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen zur Verhütung von Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen DIN 1988-100 TRWI – Teil 100: Schutz des Trinkwassers, Erhaltung der Trinkwasser, Technische Regeln des DVGW DIN 1988-200 TRWI – Teil 200: Planung und Ausführung; Bauteile, Apparate, Werkstoffe DIN 1988-300 TRWI – Teil 300: Ermittlung der Rohrdurchmesser DIN 4701 Regeln für die Berechnung des Wärmebedarfs (Heizlast) von Gebäuden DIN 4708 Zentrale Wassererwärmungsanlagen (Speicherauslegung mit Bedarfs- und Leistungskennzahl, Seite 36 ff.) DIN 4747-1 Fernwärmeanlagen – Teil 1: Sicherheitstechnische Ausführung von Hausstationen zum Anschluss an Heizwasser-Fernwärmenetze DIN 4751-1 Wasserheizungsanlagen – Teil 1: Offene und geschlossene, physikalisch abgesicherte Wärmeerzeugungsanlagen mit Vorlauftemperaturen bis 120 °C – Sicherheitstechnische Ausrüstung DIN 4751-2 Wasserheizungsanlagen – Teil 2: Geschlossene, thermostatisch abgesicherte Wärmeerzeugungsanlagen mit Vorlauftemperaturen bis 120 °C – Sicherheitstechnische Ausrüstung DIN 4751-3 Wasserheizungsanlagen – Teil 3: Geschlossene, thermostatisch abgesicherte Wärmeerzeugungsanlagen mit 50 kW Nennwärmeleistung mit Zwangumlauf-Wärmeerzeugern und Vorlauftemperaturen bis 95 °C – Sicherheitstechnische Ausrüstung DIN 4752 Heißwasserheizungsanlagen mit Vorlauftemperaturen von mehr als 110 °C (Absicherung auf Drücke über 0,5 atü); Ausrüstung und Aufstellung DIN 4753 Trinkwassererwärmer, Trinkwassererwärmungsanlagen und Speicher-Trinkwassererwärmer DIN EN 12897 Wasserversorgung - Bestimmung für mittelbar beheizte, unbelüftete (geschlossene) Speicher-Wassererwärmer DIN 18032-1 Sporthallen – Hallen und Räume für Sport und Mehrzwecknutzung – Teil 1: Grundsätze für die Planung DIN 18380 VOB1); Heizanlagen und zentrale Wassererwärmungsanlagen DIN 18381 VOB1); Gas-, Wasser- und Abwasser-Installationsarbeiten innerhalb von Gebäuden DIN 18421 VOB1); Dämmarbeiten an technischen Anlagen – AVB2); Wasser DVGW W 551 Warmwasserbereitungs- und Leitungsanlagen; technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums in Neuanlagen DVGW W 553 Bemessung von Zirkulationssystemen in zentralen Warmwasserbereitungsanlagen EN 806 Technische Regeln für Trinkwasserinstallationen TRD 701 Technische Regeln für Dampfkessel: Dampfkesselanlagen mit Dampferzeugern der Gruppe II 97/23/EG Europäische Druckgeräterichtlinie (DGR) VDI 2035 Vermeidung von Schäden in Warmwasserheizanlagen VDI 2089 Wärme-, Raumlufttechnik, Wasserver- und -entsorgung in Hallen- und Freibädern – Hallenbäder VDI 6001 Sanierung von sanitärtechnischen Anlagen – Trinkwasseranlagen VDI 6002 Solare Trinkwassererwärmung VDI 6003 Warmwasserbereitungsanlagen – Komfortkriterien und Anforderungsstufen für Planung, Bewertung und Einsatz VDI 6023 Hygiene in Trinkwasserinstallationen Tab. 3 5 Hinweis – – Æ Seite 22 – – Æ Seite 24 – – – – – – – – – – – – Æ Seite 23 Æ Seite 23 – – – – – – – – – Auswahl wichtiger Vorschriften und Richtlinien für die Planung und Installation von Warmwasserbereitungsanlagen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 21 5 Dimensionierung Vorschrift Bezeichnung AGFW … Merkblätter der Arbeitsgemeinschaft Fernwärme Elektrischer Anschluss DIN VDE 0100 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V VDE 0190 Hauptpotenzialausgleich von elektrischen Anlagen DIN 18 382 VOB1); Elektrische Kabel- und Leitungsanlagen in Gebäuden Tab. 3 Hinweis – – – – Auswahl wichtiger Vorschriften und Richtlinien für die Planung und Installation von Warmwasserbereitungsanlagen 1) VOB Verdingungsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) 2) Ausschreibungsvorlagen für Bauleistungen im Hochbau unter besonderer Berücksichtigung des Wohnungsbaus Die Bestellung der DIN-Normen in der jeweils aktuellen Fassung übernimmt jede Fachbuchhandlung. Auskünfte zur Bestellung erteilt auch der Beuth-Verlag unter www.beuth.de 5.1.1 Spezielle technische Regeln sind auch beim jeweiligen Fachverband erhältlich, wie z. B. bei der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e. V. unter www.dvgw.de Trinkwasserseitige Anschlüsse gemäß DIN 1988-200 (TRWI) Position 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Tab. 4 Armatur Absperreinrichtung Druckminderer Prüfventil Rückflussverhinderer Manometer Membransicherheitsventil Be- und Entlüftungsventil Absperrventil mit Entleerventil Zirkulationspumpe zeitlich regelbar Rückschlagklappe T-Stück und Entleerhahn EK z1) z2) z3) z z z AW – – – – – – EZ z1) – – – – – – – z z – – – – z – z – – z – Armaturen für die trinkwasserseitigen Anschlüsse eines Warmwasserspeichers gemäß DIN 1988-200 (Anordnung Æ Bild 19) 1) Zwei Absperreinrichtungen erforderlich 2) Erforderlich, wenn Leitungsdruck höher als der zulässige Betriebsdruck des Speichers oder als der Ansprechdruck des installierten Sicherheitsventils 3) Erforderlich, wenn Druckminderer eingebaut AW EK EZ z – Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Erforderlich gemäß DIN 1988 Nicht erforderlich 7 8 AW EZ 1 9 10 1 2 4 5 1 6 EK 3 1 11 6 720 644 970-17.1il Bild 19 Anordnung der Armaturen für die trinkwasserseitigen Anschlüsse eines Warmwasserspeichers gemäß DIN 1988 AW Warmwasseraustritt EK Kaltwassereintritt EZ Zirkulationseintritt [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] Absperreinrichtung Druckminderer Prüfventil Rückflussverhinderer Manometer Membransicherheitsventil Be- und Entlüftungsventil Absperrventil mit Entleerventil Zirkulationspumpe zeitlich regelbar Rückschlagklappe T-Stück und Entleerhahn Alle Teile bauseitig 22 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Dimensionierung 5.1.2 Zirkulationsleitung In der Warmwasserleitung wird möglichst dicht an den Entnahmestellen ein Abzweig zurück zum Warmwasserspeicher installiert. Über diesen Kreislauf zirkuliert das Warmwasser. Beim Öffnen einer Warmwasserzapfstelle ist für den Benutzer sofort warmes Wasser verfügbar. Bei größeren Gebäuden (Mehrfamilienwohnhäuser, Hotels usw.) ist die Installation von Zirkulationsleitungen auch unter dem Aspekt des Wasserverlusts interessant. Bei entlegeneren Zapfstellen dauert es ohne Zirkulationsleitung nicht nur sehr lange, bis warmes Wasser kommt, sondern es fließt auch sehr viel Wasser ungenutzt ab. Speicher haben meist einen eigenen Zirkulationsanschluss. Wenn kein eigener Anschluss vorhanden ist, kann die Zirkulation auch über den Kaltwassereintritt eingebunden werden. Die Einbindung über den Kaltwassereintritt wird bei großem Zirkulationsvolumenstrom empfohlen, weil so der gesamte Speicher zirkulationsseitig durchströmt wird (weniger Nachladungen). Bei Frischwasserstationen wird die Zirkulationsleitung an den Kaltwassereintritt angeschlossen. Bei der Auslegung müssen die Zirkulationsverluste berücksichtigt werden. Der Wärmetauscher im Speicher eines Ladesystems oder einer Frischwasserstation kann unter diesen Betriebsbedingungen nur einen kleinen Teil der Nennleistung übertragen. 5.1.3 Zeitsteuerung Nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) sind Zirkulationsanlagen mit selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur Abschaltung der Zirkulationspumpen auszustatten (max. 8 h in 24 h gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 551) und nach den anerkannten Regeln der Technik gegen Wärmeverlust zu dämmen. Zwischen Warmwasseraustritt und Zirkulationseintritt darf die Temperaturdifferenz nicht größer als 5 K sein (Æ Bild 20). Die Zirkulationsleitungen sind nach DIN 1988-300 bzw. nach DVGW-Arbeitsblatt W 553 zu dimensionieren. In Anlagen mit Leitungsinhalten > 3 l zwischen Abgang Warmwasserspeicher und Entnahmestelle sowie Großanlagen gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 551 sind Zirkulationsanlagen vorgeschrieben. Bei solarer Beheizung von Speichern in Kleinanlagen gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 551 ist die Laufzeit der Zirkulationspumpe auf ein Minimum zu begrenzen. 5.1.4 Thermische Desinfektion Mit Hilfe von Zirkulationsleitungen lässt sich ein Großteil des Warmwassernetzes auf höhere Temperaturen bringen und damit „thermisch desinfizieren“, um Bakterien (z. B. Legionellen) abzutöten. Bei einer thermischen Desinfektion ist der Einbau von thermostatisch gesteuerten Zapfarmaturen anzuraten. 5 AW PZ EK KR EZ 6 720 644 970-18.1il Bild 20 Schema einer Zirkulationsleitung (Armaturen Æ Tabelle 4, Seite 22) AW EK EZ KR PZ Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Rückschlagklappe Zirkulationspumpe mit Zeitsteuerung 5.1.5 Hygiene in der Warmwasserbereitung – Verminderung des Legionellenwachstums Das DVGW-Arbeitsblatt W 551 unterscheidet bei Warmwasserbereitungsanlagen: • Kleinanlagen – Ein- und Zweifamilienwohnhäuser – Anlagen mit Speichern unter 400 Liter und der Inhalt jeder einzelnen Rohrleitung zwischen Speicher und Entnahme beträgt maximal 3 Liter (Æ Tabelle 5). Zirkulationsleitungen bleiben hierbei unberücksichtigt. • Großanlagen, hierzu zählen alle anderen Anlagen, z. B. – Wohngebäude, Hotels – Altenheime, Krankenhäuser – Sport- und Industrieanlagen – Campingplätze, Schwimmbäder Kupferrohr Ø × Wandstärke [mm] 10 × 1,0 12 × 1,0 15 × 1,0 18 × 1,0 22 × 1,0 28 × 1,0 28 × 1,5 35 × 1,5 Tab. 5 Leitungslänge mit 3 Litern Inhalt [mm] 60,0 38,0 22,5 14,9 9,5 5,7 6,1 3,7 Rohrleitungslängen mit 3 Litern Inhalt Die Zirkulationspumpe und die angeschlossenen Kunststoffschläuche müssen für Temperaturen über 60 °C geeignet sein. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 23 5 Dimensionierung 5.1.6 • • • • • Forderungen für Großanlagen (gelten für Kleinanlagen als Empfehlung) 60 °C am Warmwasseraustritt des Speichers bzw. der Frischwasserstation Bei Vorwärmstufen muss einmal pro Tag der gesamte Inhalt auf 60 °C erwärmt werden. Zirkulationsleitungen und Begleitheizungen bis an die Armatur der Zapfstelle führen. maximale Auskühlung des Zirkulationswassers 5 K Zeitsteuerungen dürfen die Anlagen maximal 8 Stunden unterbrechen. Bei den Buderus-Warmwasserspeichern ist eine vollständige Durchwärmung gewährleistet. Für die liegenden Warmwasserspeicher Logalux LT…, L2T… und L3T… (ab 400 Liter) ist eine Bypasspumpe (Æ Bild 21, [4]) vorzusehen, die den Speicherinhalt umwälzt. AW EZ EK 1 2 3 5.1.7 Speicherladung Speicherladepumpe Die Speicherladepumpe wird vom Regelgerät des Heizkessels oder von einem separaten Regelgerät für Warmwasserbereitung angesteuert. Es ist darauf zu achten, dass bei Regelungen, die ein Taktverhalten der Pumpen implizieren (z. B. ein Buderus-Regelgerät vom System Logamatic 4000 mit Funktionsmodul FM445 oder ein Buderus-Regelgerät für Warmwasserbereitung Logamatic 4126), keine Hocheffizienzpumpen oderDrehstrompumpen verwendbar sind. Für die sogenannte „Primärkreispumpe“ ist die effektive Leistung als Dimensionierungsgrundlage zu verwenden, also entweder die Kesselleistung, die Anschlussleistung oder die Übertragungsleistung des externen Wärmetauschers. Der Gesamt-Druckverlust setzt sich zusammen aus den einzelnen Druckverlusten von externem Wärmetauscher, Heizkessel sowie Rohrleitungen und Armaturen. Die Pumpe sollte immer vor dem Bauteil mit dem größten Widerstand eingebaut sein. In Fließrichtung hinter der Pumpe ist in jedem Fall ein Rückschlagventil zu installieren. 4 2 6 720 644 970-19.1il Motorventil In einzelnen Fällen kann es vorkommen, dass keine spezielle Speicherladepumpe vorgesehen ist, sondern dass ein bestimmter Förderdruck immer ansteht. In solchen Fällen ist ein Motorventil zu installieren, das bei Anforderung öffnet und bei Erreichen der gewünschten Speichertemperatur wieder schließt. Bild 21 Bypassleitung (blau hervorgehoben) für Warmwasserspeicher Logalux LT… ab 400 Liter (Vorlage Æ Bild 90, Seite 111) Die Ansteuerung des Motorventils erfordert ein Regelgerät Logamatic, dessen Temperaturregler über drei Ausgänge verfügt (Auf-/Zu-Kontakt). AW Warmwasseraustritt EK Kaltwassereintritt EZ Zirkulationseintritt 5.1.8 [1] [2] [3] [4] Leistungsbedarf zur Gebäudeerwärmung und Warmwasserbereitung Bei jeder Planung einer Anlage zur Warmwasserbereitung ist zu prüfen, ob eine Vergrößerung der Kesselleistung (Kesselzuschlag) sinnvoll ist. Regelventil Absperreinrichtung Rückschlagklappe Bypasspumpe Armaturen Æ Bild 19, Seite 22 In den letzten zwei Jahrzehnten wurden mit Verordnungen die zulässigen spezifischen Werte für die Wärmeverluste von Neubauten in regelmäßigen Abständen herabgesetzt. Das Ergebnis sind sehr niedrige Gebäudewärmebedarfe, die eigentlich nur sehr kleine Kesselleistungen erforderlich machten – würden die Kessel nicht auch für die Warmwasserbereitung genutzt. Der gleich bleibende Warmwasserkomfort bedingt häufig eine größere Kesselleistung. . VBP / l/h 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Die Entscheidung über die Höhe eines Kesselzuschlags ergibt sich aus 3 Forderungen der DIN 4708-2 für die Bemessung der Warmwasserbereitungsanlage 0 100 200 300 400 500 600 700 . Q / kW 6 720 811 639-06.1T Bild 22 Dimensionierung der Bypasspumpe für die thermische Desinfektion VBP Q 24 Kesselzuschlag für die Warmwasserbereitung gemäß DIN 4708-2 1. Die ermittelte Leistungskennzahl NL des ausgewählten Speichers muss mindestens so groß sein wie die ermittelte Bedarfskennzahl N. 2. Die Kesselleistung QK muss mindestens so groß sein wie die Dauerleistung QD, die für das Erreichen der Leistungskennzahl NL erforderlich ist. Volumenstrom der Bypasspumpe Übertragungsleistung Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Dimensionierung 3. Die Kesselleistung QK muss mindestens so groß sein wie die Summe aus dem Wärmebedarf des Gebäudes QN, Geb und einem Kesselzuschlag QWW für die Warmwasserbereitung. Als Schätzwert wird die Größe der Bedarfskennzahl N als Kesselzuschlag (in kW) angenommen. Ein Berechnungswert für die Höhe des Kesselzuschlags QWW ergibt sich aus Bild 23. Der größere Wert für QK bestimmt die zu installierende Kesselleistung. . QWW / kW 60 40 30 20 baren Raumtemperatursenkung führt, können diese Verluste nur über eine größere Kesselleistung kompensiert werden. Bei Niedrigenergiehäusern ist die Kesselleistung über die Aufheizzeit (30 Minuten bis maximal 45 Minuten) zu ermitteln, damit der Warmwasserkomfort gegeben ist. Kesselleistung für Mehrfamilienwohnhäuser bis 30 Wohnungen Zum Verständnis dieses Gebäudetyps lässt sich das Bild 24 heranziehen. Hier ist in Abhängigkeit von der Anzahl der Wohneinheiten der Leistungsbedarf für Gebäudeerwärmung und Warmwasserbereitung unabhängig voneinander dargestellt. Im Bereich 20 Wohnungen bis 30 Wohnungen überwiegt der Leistungsbedarf für den Speicher, der Heizkessel ist also größer auszulegen. Ob die Vergrößerung ausreicht, ist aus Bild 23 abzulesen. 50 25 5 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 720 644 970-21.2O 50 N Kesselleistung für Mehrfamilienwohnhäuser ab 30 Wohnungen Prinzipiell ist hier die Kesselleistung wie bei kleineren Mehrfamilienhäusern bis maximal 30 Wohnungen zu bestimmen: • Kesselleistung für Wärmebedarf des Gebäudes und separat Leistungsbedarf zur Warmwasserbereitung entsprechend der Leistungskennzahl NL des Speichers ermitteln • Differenz bilden und diese mit Bild 23 vergleichen. Bild 23 Kesselzuschlag für die Warmwasserbereitung nach der Bedarfskennzahl N; Beispiel blau hervorgehoben n 40 a 30 N Bedarfskennzahl Qww Kesselzuschlag für die Warmwasserbereitung b 20 Beispiel: Gegeben: • Mehrfamilienwohnhaus mit 25 Wohnungen • Gebäudewärmebedarf rund 75 kW n • ermittelte Bedarfskennzahl N = 20 o 10 5 4 3 Ablesen (Æ Bild 23) 2 p Kesselzuschlag QWW = 25 kW Die Mindestkesselleistung QK ist aus dem Gebäudewärmebedarf n und dem Kesselzuschlag p zu berechnen: 1 0 10 20 6 720 644 970-22.2O · Q K = 75 kW + 25 kW = 100 kW Die Speicherkapazität eines 150-Liter-Speichers mit -Sp = 60 °C beträgt rund 9 kWh. Bei einer kurzen Aufheizzeit von ta = 40 min erhöht der Korrekturfaktor x = 0,85 die effektive Anschlussleistung auf rund 16 kW (Æ Seite 64). 40 50 60 70 80 90 100 110 . Q / kW Bild 24 Gegenüberstellung des Leistungsbedarfs zur Gebäudeerwärmung und Warmwasserbereitung a Kesselleistung für Ein- und Zweifamilienhäuser Je kleiner die Gebäude sind, desto größer wird der relative Anteil des Wärmebedarfs für die Warmwasserbereitung. 30 b n Q Leistungsbedarf zur Warmwasserbereitung entsprechend der Leistungskennzahl NL des Speichers Normheizleistung des Gebäudes nach Energieeinsparverordnung (EnEV) Anzahl der Wohneinheiten Wärmeleistung Da jede Art von längerer Heizpause (z. B. Absenkbetrieb, Speicheraufheizung) zu einer mehr oder minder spür- Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 25 5 Dimensionierung 5.2 Verfahren zur Auslegung Fragebogen zur Größenbestimmung von Speicherwassererwärmern (Teil 2/2) 5.2.1 Vorgehensweise Grundsätzlich sollte jede Auslegung gemäß den nachfolgend beschriebenen Schritten durchgeführt werden: • Bedarfsanalyse durchführen: Als Hilfsmittel für die Bedarfsanalyse ist ein zweiteiliger Fragebogen verfügbar (Æ Bild 25 und Bild 26). • Besonderheiten der Wärmequelle berücksichtigen • Regelung und Regelungserhalten berücksichtigen • Verfahren zur Auslegung bestimmen: Die Größenbestimmung ist mit Hilfe verschiedener Verfahren möglich. Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach den praktischen Gegebenheiten. • Lösung ausarbeiten. 5.2.2 Fragebogen zur Bedarfsanalyse Teil 1 des Fragebogens erfasst neben den allgemeinen Angaben zum Objekt die Daten zur Aufstellsituation, zur Regelung und zur Art der Beheizung. Teil 2 des Fragebogens erfasst die spezifischen Daten des Objekts. Dabei wird unterschieden, ob ein Speicher für ein Wohngebäude, ein wohnungsähnliches Gebäude, einen Industriebetrieb, ein Schwimmbad oder für eine Sporteinrichtung auszulegen ist. n Gebäudeart: Wohngebäude Wohnungs- Anzahl gruppe Anzahl / Warmwasserbedarf pro Benutzung in Liter Wohnungen Wanne Dusche Waschtisch Bidet 1 / / / / 2 / / / / 3 / / / / 4 / / / / / / / / / / / / Hotel, Altenwohnheim oder ähnliche o Anzahl Zimmer Anzahl Zimmer Anzahl Zimmer nur mit Wanne nur mit Dusche nur mit Waschtisch Zimmerausstattung Warmwasserbedarf pro Benutzung in Liter Warmwasserbedarf Gewerbe/Industrie p Art des Industriebetriebs Warmwasserbedarf Reinigung Anzahl Personen pro Schicht Schmutzungsgrad der Arbeit leicht Anzahl Waschtische Duschplätze mittel stark Waschreihenplätze Entnahmeverhalten h Mögliche Aufheizzeit Produktion l/ h Gleichmäßiger Bedarf kW l/min Spitzenbedarf q Sport Turnhalle Sportlerheim Personen pro Übungseinheit Sonstiges Anzahl der Duschen Warmwasser-Zapfrate je Dusche Schwimmbad Hallenbad r Beckenoberfläche Fragebogen zur Größenbestimmung von Speicherwassererwärmern (Teil 1/2) Duschenbenutzungszeit l/min Freibad m2 min/h Anzahl der Duschen Warmwasser-Zapfrate je Dusche l/min 6 720 644 970-24 .1il Objekt Ort Straße Gesprächspartner Telefon Bearbeiter Telefax Neuanlage Bild 26 Fragebogen für die Bedarfsanalyse zur Größenbestimmung von Warmwasserspeichern (Teil 2; Kopiervorlage Æ Bild 168, Seite 170) Änderung Austauschanlage Erweiterung Gefordert Bedarfskennzahl Zapfstellen Anzahl Wohnräume lfd. Nr. Vorhanden N Bedarfskennzahl l/ h Dauerleistung kW l/ h Dauerleistung l/min Spitzenentnahme N kW l/min Spitzenentnahme Kaltwassertemperatur °C Kaltwassertemperatur °C Speichertemperatur °C Speichertemperatur °C Zapftemperatur °C Zapftemperatur Speichersystem Speicherladesystem Stehender Speicher Liegender Speicher Zirkulation °C Speichersystem Speicherladesystem Stehender Speicher Liegender Speicher Zirkulation Einbringung/Aufstellung Sonstiges Einbringöffnung Breite x Höhe mm Aufstellfläche Länge x Breite mm mm Raumhöhe Regelung Elektronische Regelung vom Regelgerät des Heizkessels aus Separates Regelgerät für Warmwasserbereitung mit Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) Temperaturregler ohne Hilfsenergie mit STB Elektro-Zusatzheizung vorgesehen Wärmeerzeuger mit Rücklauftemperaturbegrenzer kW Elektro-Anschlussleistung Heizkessel Fernwärme Gesamtleistung kW kW m 3/h kg/h davon für Warmwasserbereitung kW kW m 3/h kW °C °C (im Sommer) °C °C (im Sommer) mbar mbar Hinweise auf Verfahren zur Speicherauslegung: n Einfamilienwohnhäuser Æ Seite 29 f. und Seite 41; Mehrfamilienwohnhäuser Æ Seite 29 f. und Seite 44 o Wohnungsähnlichen Gebäuden nur zu empfehlen mit Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA Æ Seite 27 p Gewerbe und Industrie Æ Seite 53, Seite 56, Seite 58, Seite 60, Seite 68 und Seite 74 q Sporteinrichtungen Æ Seite 76 r Schwimmbäder Æ Seite 87 Aus den erfassten Daten ergeben sich unterschiedliche Verfahren zur Speicherauslegung, die in diesem Kapitel mit Beispielen erläutert sind. Dampf Niedertemperatur-Heizkessel Konstanttemperatur-Heizkessel Brennwert-Heizkessel sonstiges Vorlauftemperatur Rücklauftemperatur Druckverlust Dampfüberdruck bar 6 720 644 970-23.1il Bild 25 Fragebogen für die Bedarfsanalyse zur Größenbestimmung von Warmwasserspeichern (Teil 1; Kopiervorlage Æ Bild 169, Seite 169) 26 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Dimensionierung 5.2.3 Normen Für die Auslegung können folgende Normen als Hilfsmittel verwendet werden. • DIN 4708 Æ Kapitel 6.1 Auslegung eines Speichers oder Speicherladesystems für gemischt belegte Wohngebäude. Hierzu wird eine Bedarfskennzahl N ermittelt. Dieser Kennzahl ist ein Spitzenvolumenstrom hinterlegt, der für die Dauer von 10 min. anliegt. Hiermit kann eine Frischwasserstation dimensioniert werden. • DIN 1988-300 Die DIN 1988-300 dient zur Ermittlung des Rohrdurchmessers. Hier wird aus der Summe der Einzeldurchflüsse der Warmwasserzapfstellen (Summendurchfluss) ein Spitzenvolumenstrom (Spitzendurchfluss) ermittelt. Sie eignet sich daher auch für die Auslegung einer Frischwasserstation. Die Umrechnung erfolgt über Faktoren in Abhängigkeit des Gebäudetyps. Als Gebäudetyp sind aufgeführt: Wohngebäude, Bettenhaus im Krankenhaus, Hotel, Schule, Verwaltungsgebäude, Einrichtung für betreutes Wohnen, Seniorenheim und Pflegeheime. In Wohngebäuden ergeben sich gewöhnlich höher Spitzenvolumenströme im Vergleich zur Auslegung nach DIN4708. • DIN 18032 Æ Kapitel 8.6 und 12.5 Die Grundsätze für die Planung und den Bau von Sporthallen sind in der DIN 18032-1 geregelt. Hier sind Empfehlungen für die Auslegung der Warmwasserversorgung aufgeführt. • VDI6002 Die VDI6002 wurde für die Auslegung von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung erarbeitet. Hier sind Tageswarmwasserverbräuche und Tagesprofile. Als Gebäudetyp sind aufgeführt: Wohngebäude, Studentenwohnheime, Seniorenwohnheime und Pflegeheime, Krankenhäuser, Hallenbäder und Campingplätze. 5.2.4 Regelung Zur Auswahl der Regelung sind die folgenden Fragen zu klären: • Funktioniert die Regelung elektrisch (elektronisch) oder mit Temperaturregler ohne Hilfsenergie? • Ist ein Sicherheitstemperaturbegrenzer vorzusehen? • Ist ein Rücklauftemperaturbegrenzer vorgeschrieben? • Ist eine Elektro-Zusatzheizung vorgesehen? • Ist ein externer Wärmetauscher auszuwählen? • Sind alle notwendigen Einbaumöglichkeiten am ausgewählten Speicher vorhanden? 5.2.5 5 EDV-Programm zur Größenbestimmung Leistungsumfang Das Programm Logasoft DIWA hilft bei der Berechnung und Optimierung von Speichern und Frischwasserstationen für die unterschiedlichsten Warmwasserbedarfe. Es können Dimensionierungen für Wohngebäude gemäß DIN 4708 (Ein- und Mehrfamilienwohnhäuser) genauso berechnet werden wie spezielle Bedarfe z. B. für Hotels oder Industriebetriebe. Mit dem im Programm integrierten Summenlinienverfahren lassen sich für schwankende Verbräuche viele weitere Anwendungsfälle bearbeiten. Bedarfskategorien Insgesamt stehen fünf Bedarfskategorien zur Auswahl: • Normalverteilung nach DIN 4708 zur Ermittlung der Bedarfskennzahl für Ein- und Mehrfamilienwohnhäuser • Normalverteilung freie Periodendauer (wegen erhöhter Gleichzeitigkeit) für Werks- bzw. Firmenwohnungen, Hotels, Wohnheime, Campingplätze usw. • Blockverteilungen für Dauerbedarf (z. B. in Schlachthöfen) oder für einzelnen Spitzenbedarf (z. B. in Restaurants) • serieller Bedarf zur Ermittlung der Speichergröße und der Dauerleistung für Sportstätten bzw. für eine Folge von einzelnen, regelmäßig wiederkehrenden Bedarfen • komplexe Bedarfsvorgaben zur Ermittlung aufwendiger Bedarfsprofile mit unterschiedlichen Mengen und Temperaturen sowie zu unterschiedlichen Zeiten (z. B. in Krankenhäusern). Funktionsumfang Mit der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA ist es möglich, • die Kunden- und Anlagedaten zu erfassen • die Berechnungsergebnisse grafisch darzustellen und auszudrucken • die Datenbank für Buderus-Speicher und Frischwasserstationen zu nutzen. Darüber hinaus haben einige dieser Fragen unter Umständen auch direkten Einfluss auf die Speichergröße. Ein Rücklauftemperaturbegrenzer reduziert in der Regel die Übertragungsleistung, d. h. ein größeres Speichervolumen kann notwendig werden. Auch bedingt eine für den Sommerbetrieb vorgesehene ElektroZusatzheizung möglicherweise ein erhöhtes Speichervolumen, da besonders bei größeren Anlagen die Kesselleistung erheblich über der Elektro-Anschlussleistung des Elektro-Heizeinsatzes liegt. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 27 5 5.2.6 Dimensionierung Übersicht der Verfahren zur Auslegung Objekt Einfamilienwohnhaus Mögliche Verfahren bei Kriterien für die Entnahme Berechnung von Hand Gemischte Belegung Bedarfskennzahl nach DIN 4708 Komplexes Bedarfsprofil Mehrfamilienwohnhaus Mehrfamilienwohnhaus Industrie , Gewerbe Lange Entnahmephasen (z. B. für Fertigungsprozesse) mit konstanter Menge Kurze Entnahmephasen mit großer Menge (z. B. Duschbetrieb nach Schichtende) Kesselzuschlag Ja Summenlinienverfahren (nur Ja zu empfehlen mit Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA) Bedarfskennzahl nach Abhängig DIN 4708 von Gebäudegröße Dauerleistungsdiagramm Ja anwenden Vollständige Bevorratung für Spitzenbedarf mit langer Aufheizzeit (über 2 Stunden) Kombination aus Bevorratung und Dauerleistung nach Summenlinienverfahren vorsehen (nur zu empfehlen mit Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA) Werkswohnun- Gleichartige Belegung, Wohnungsähnliche Gebäude gen, Firmenhöhere Gleichzeitigkeit als auf Grundlage der DIN 4708 wohnungen, Mehrfamilienwohnhaus (nur zu empfehlen mit Hotel, WohnDimensionierungshilfe heim, CampingLogasoft DIWA) platz Dauerleistung und/oder BeSchlachthof , Stoßweise Entnahmen, vorratung, k-Zahl-Verfahren Metzgereien meist mit Temperaturen bei Entnahmetemperaturen über 65 °C über 65 °C anwenden Restaurant Tab. 6 28 Komplexe Bedarfsvorgaben Normalverteilung nach DIN 4708 Blockverteilung für Dauerbedarf Planungshinweise Æ Seite 29 Æ Seite 32 Æ Seite 33 Æ Seite 27 Æ Seite 80 Æ Seite 29 Æ Seite 49 Æ Seite 51 Æ Seite 54 Æ Seite 68 Nein Serieller Bedarf Ja Æ Seite 27 Komplexe BedarfsÆ Seite 77 vorgaben oder serieller Bedarf Abhängig von Gebäudegröße NormalÆ Seite 27 verteilung freie Periodendauer Ja Blockverteilun- Æ Seite 58 gen für Dauerbedarf (nur für Dimensionierung, keine Speicherauswahl) BlockÆ Seite 56 verteilungen für einzelnen Spitzenbedarf Serieller Æ Seite 76 Bedarf Einzelne SpitzenVollständige Bevorratung des Nein entnahmen, meist mit halben Bedarfs pro Mahlzeit Temperaturen über 65 °C Große Entnahmemengen in kurzer Zeit, meist ist für 1 Person bis 2 Personen eine Dusche vorhanden, meist auch verhältnismäßig lange Aufheizzeiten Schwimmhalle Hallenbadbetrieb, die Duschen sind zwischen 30 Minuten und 45 Minuten in Betrieb Sauna, Fitness- Gleichmäßige bis stoßweise Entnahme (je nach Center, Objektgröße) medizinische Anwendungen Turnhallen, Sportlerheim, Kasernen, Kindergarten DIWAKategorie Normalverteilung nach DIN 4708 Vollständige Bevorratung für Nein Spitzenbedarf mit kurzer Aufheizzeit (bis 2 Stunden) je Gruppe mit ca. 25 Personen (bei Kasernen und Kindergärten ggf. mehr), DIN 18032 Verfahren nach VDI 2089 Ja Kombination aus Bevorratung Ja und Dauerleistung nach Summenlinienverfahren (nur zu empfehlen mit Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA) Komplexe Bedarfsvorgaben oder serieller Bedarf Komplexe Bedarfsvorgaben oder serieller Bedarf Æ Seite 87 Æ Seite 88 Æ Seite 27 Æ Seite 77 Auswahlkriterien für das Verfahren zur Auslegung Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.1 DIN 4708 als Berechnungshilfe für Wohngebäude Gültigkeitsbereich der DIN 4708 DIN 4708 ist die Grundlage für die Ermittlung einer Bedarfskennzahl N für gemischt belegte Wohngebäude mit dem Ziel, einen Speicher auswählen zu können. Gebäude mit einer gemischten Belegung werden von Personen bewohnt, die unterschiedlichen Berufen nachgehen, einen jeweils anderen Tagesablauf haben und dadurch zu verschiedenen Zeiten warmes Wasser benötigen. Dies hat eine lange Bedarfsperiode mit relativ kleinen Bedarfsspitzen zur Folge. Mit anderen Worten, die Basis für den Gültigkeitsbereich der DIN 4708 ist die geringe Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Spitzenbedarfs der Hausbewohner. Werkswohnungen, Hotels, Altenwohnheime und andere wohnungsähnliche Gebäude hingegen fallen nicht in den Gültigkeitsbereich der DIN 4708. Einheitswohnung DIN 4708 definiert eine „Einheitswohnung“ und ordnet ihr die Bedarfskennzahl N = 1 zu. Die Bedarfskennzahl besagt, dass der Warmwasserbedarf des berechneten Gebäudes dem N-fachen Bedarf einer Einheitswohnung entspricht. Zu der Einheitswohnung gehören vier Räume, in denen durchschnittlich drei bis vier Personen wohnen. Als anzurechnende Zapfstelle hat sie eine Normalbadewanne NB 1 (Normalausstattung Æ Tabelle 76, Seite 161). Nach den Richtwerten für den Zapfstellenbedarf wV (Æ Tabelle 78, Seite 162) ergibt sich daraus ein Energiebedarf zur Warmwasserbereitung von 3,5 × 5820 Wh = 20370 Wh. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 6 Zapfperiode Die grundlegende Theorie der DIN 4708 geht von einer Zapfperiode aus, die zu Beginn langsam ansteigt, ca. in der Mitte ihr Maximum hat und gegen Ende wieder langsam abfällt (Gaußsche Glockenkurve). Die Zapfperiode wird dabei gedanklich in fünf Zapfzeiten und vier Pausenzeiten zerlegt, wobei die dritte Zapfung die Größte ist und immer zehn Minuten dauert. Alle anderen Zeiten sowie die zugehörigen Zapfungen sind für alle Bedarfskennzahlen von N = 1 bis N = 300 in der DIN 4708 festgelegt. Die Höhe der dritten Zapfung kann für die Auslegung der notwendigen Spitzenzapfleistung einer Frischwasserstation verwendet werden. Speicherauswahl Um einen Speicher über die Bedarfs- oder Leistungskennzahl auszuwählen, sind drei Forderungen zu erfüllen 1. Die Leistungskennzahl NL des Speichers muss mindestens so groß wie die Bedarfskennzahl N sein. 2. Die Heizkesselleistung muss mindestens so groß sein wie die zusammen mit der Leistungskennzahl angegebene Warmwasser-Dauerleistung bei 10 / 45 °C. 3. Wird der Heizkessel sowohl zur Beheizung als auch zur Warmwasserbereitung vorgesehen, ist ein Kesselzuschlag für die Warmwasserbereitung erforderlich (Æ Bild 23, Seite 25). Frischwasserstation mit Pufferspeicher Die Frischwasserstation muss die Spitzenzapfleistung erbringen, die sich aus der ermittelten Bedarfskennzahl ergibt. Das notwendige Pufferspeichervolumen ist abhängig von der zur Verfügung stehenden Wärmeerzeugerleistung, der Pufferspeichertemperatur und der Rücklauftemperatur der Frischwasserstation. 29 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.2 Bedarfskennzahl für Wohngebäude berechnen 6.2.1 Formblatt zum Berechnen der Bedarfskennzahl r n Rechnungsgang: Spalte 1 4 1 n o ¦n = 1 p 3,5 p n·p 3·4 3,5 z 1 Zapfstellenzahl × Zapfstellenbedarf in Wh Zapfstellenbedarf in Wh Kurzbeschreibung Zapfstellenzahl Belegungszahl Wohnungszahl Raumzahl Projekt-Nr.: Blatt-Nr.: Ermittlung der Bedarfskennzahl N zur Größenbestimmung des Warmwasserspeichers Projekt: „Einheitswohnung“ nach DIN 4708-2 Beispiel zum Ausfüllen des Vordrucks Bemerkungen: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Zapfstellen (je Wohnung) Lfd. Nr. der Wohnungsgruppen Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen wV z · wV 6·8 5 820 NB 1 5 820 q r ¦ (n · p¢¦ w V) = Datum: Bearbeiter: 10 11 Wh Bemerkung n · p · ¦ wV 5·9 20 370 20370 Wh 6 n p 6w V 20370 Wh s - = ------------------------- = 1 t N = ---------------------------------3,5 5820 20370 Wh Tab. 7 Formblatt als Berechnungshilfe mit den Beispielwerten einer „Einheitswohnung“ nach DIN 4708-2 (Kopiervorlage Æ Tabelle 77, Seite 161) 6.2.2 Vorgehensweise Angaben in folgende Spalten des Formblatts eintragen 1. Laufende Nummer der nach Raumzahl und Umfang der sanitären Ausstattung gleichen Wohnungen 2. Anzahl der Räume aus den Bauzeichnungen, (Beispiel: r = 4; Æ Tabelle 7, n) 3. Anzahl der Wohnungen bzw. Wohneinheiten (Beispiel: n = 1; Æ Tabelle 7, o) 4. Belegungszahl nach den Angaben des Bauherrn oder nach Tabelle 75, Seite 160 (Beispiel Æ Tabelle 8, Seite 31 und Tabelle 7, p). 5. Ergebnis der Multiplikation Spalte 3 mit Spalte 4 6. Anzahl der Zapfstellen, die nach Tabelle 76, Seite 161 oder Tabelle 77, Seite 161 zu berücksichtigen sind 7. Kurzbezeichnung der in der Spalte 6 eingesetzten Zapfstellen nach Tabelle 78, Seite 162 (Beispiel Æ Tabelle 9, Seite 31 und Tabelle 7, q) 8. Zapfstellenbedarf nach den Angaben aus Tabelle 78, Seite 162 (Beispiel Æ Tabelle 9, Seite 31 und Tabelle 7, r) 9. Ergebnis der Multiplikation Spalte 6 mit Spalte 8 30 10. Ergebnis der Multiplikation Spalte 5 mit Spalte 9 Werte in der Spalte 10 addieren und das Ergebnis in die Gleichung des Vordrucks einsetzen (Beispiel Æ Tabelle 7, s) Bedarfskennzahl N ausrechnen (Beispiel Æ Tabelle 7, t) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.2.3 Richtwerte zum Ermitteln des Warmwasserbedarfs Raumzahl und Belegungszahl Die Belegungszahl p gibt an, wie viele Personen tatsächlich in einer Wohnung leben und somit einen Warmwasserbedarf haben. Sind Angaben über die tatsächliche Belegung einer Wohnung nicht verfügbar, ist die durchschnittliche Belegung aus Tabelle 75 (Æ Seite 160) zu verwenden. Die Raumzahl r jeder Wohnung entspricht der Anzahl der Wohn-, Schlaf- und Aufenthaltsräume einer Wohnung. Nebenräume wie Küche (nicht Wohnküche), Diele, Flur, Bad und Abstellräume bleiben unberücksichtigt. Die „Einheitswohnung“ nach DIN 4708 hat vier Räume und somit eine Belegungszahl von 3,5 (Beispiel Æ Tabelle 8 und Tabelle 7,p). Raumzahl r 2½ 1) 3 3½ 1) 4 4½ 1) 5 Tab. 8 6 Belegungszahl p 2,3 2,7 3,1 3,5 p 3,9 4,3 Zapfstellenzahl und Zapfstellenbedarf In der DIN 4708 ist festgelegt, welche Zapfstellen einer Wohnung für den Warmwasserbedarf zu berücksichtigen sind. Dabei ist zwischen Normalausstattung (Æ Tabelle 76, Seite 161) und Komfortausstattung (Æ Tabelle 77, Seite 161) zu unterscheiden. Die „Einheitswohnung“ hat als anzurechnende Zapfstelle nach Æ Tabelle 76, Seite 161 nur eine Badewanne nach DIN 4475-E (1600 mm × 700 mm). Sie erhält das Kurzzeichen NB 1 (Beispiel Æ Tabelle 9 und Tabelle 7, Seite 30, q). Der Zapfstellenbedarf wV gibt an, welche Wärmemenge benötigt wird, um Warmwasser für eine Entnahme an der jeweiligen Zapfstelle bereitzustellen. Er beträgt für die Normalbadewanne 5820 Wh (Beispiel Æ Tabelle 9 und Tabelle 7, Seite 30, r). Auszug aus der Tabelle „Belegungszahlen von Wohnungen“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 62, Seite 131) 1) Als ½ Raum zählen bewohnte Diele oder Wintergarten Laufende Nummer 1 2 3 Tab. 9 Verbrauchseinrichtung Badewanne, DIN 4475-E (1600 mm × 700 mm) Badewanne, DIN 4475-E (1700 mm × 750 mm) Kleinraumwanne und Stufenwanne Kurzzeichen NB 1 q Entnahmemenge VE Zapfstellenbedarf wV je Entnahme [Wh] je Benutzung1) [l] 140 5820 (57002))r NB 2 160 6510 KB 120 4890 Auszug aus der Tabelle „Wärmemengenbedarf verschiedener Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen als Richtwerte für das Formblatt Tabelle 77, Seite 161“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 78, Seite 162) 1) Bei Badewannen gleichzeitig Nutzinhalt 2) Rechnerisch Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 31 6 6.3 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Speicherauswahl über die Bedarfskennzahl Jeder Warmwasserspeicher hat eine Leistungskennzahl NL , die angibt, für wie viele „Einheitswohnungen“ seine Leistung ausreicht. Ausgehend von der Bedarfskennzahl N ist ein Warmwasserspeicher einzuplanen, dessen Leistungskennzahl NL größer oder gleich der Bedarfskennzahl ist. Buderus bietet einerseits die Möglichkeit, den Speicher in Kombinationen mit einem Heizkessel auszuwählen (anwendbar bis 300 Liter Speicherinhalt). Andererseits ist eine separate Speicherauswahl mit Hilfe der Leistungsdaten und Abmessungen möglich. 6.3.1 Speicherauswahl (bis 300 Liter) in Kombination mit einem Heizkessel Auswahlhilfen Der Buderus-Katalog Heizungstechnik enthält im Abschnitt zum jeweiligen Heizkessel entsprechende Tabellen „Warmwasser-Leistungsdaten“ für alle Kesselgrößen in Kombination mit verschiedenen Warmwasserspeichern bis 300 Liter Speicherinhalt. Diese Tabellen enthalten unter anderem die geforderte Leistungskennzahl NL (Æ Tabelle 10). Die Warmwasser-Leistungsdaten der jeweiligen Heizkessel-Speicherkombination werden nur bei Verwendung der angebotenen Heizkessel-Speicherverbindungsleitung einschließlich der entsprechenden Speicherladepumpe erreicht. Auswahlkriterien Mit Hilfe der Maßzeichnungen und der Tabelle „Abmessungen“ im Buderus-Katalog Heizungstechnik ist zu überprüfen, ob sich die ermittelte Kombination von Speicher und Heizkessel unter Berücksichtigung der tatsächlichen Einbring- und Aufstellsituation installieren lässt. Sollten die Einbring- oder Aufstellmaße nicht passen, ist eine andere Kombination (z. B. mit einem liegenden Speicher) in Betracht zu ziehen. Einheit Kesselgrö0e 17 21 28 34 – kW 2,2 2,3 2,4 2,4 17 21 28 30 4) l/h min 418 516 688 736 35 28 21 18 t25) min 44 – kW 3,8 3,9 3,9 4,0 17 21 28 30 t14) l/h min 418 516 688 736 41 33 25 24 t25) min 49 – kW 6,6 7,1 7,3 7,7 17 21 28 34 t14) l/h min 418 516 688 835 62 50 37 33 t25) min Logalux SU160/51) Leistungskennzahl NL 2) Dauerleistung3) Wiederaufheizzeit t1 39 32 28 1) Logalux SU200/5 Leistungskennzahl NL2) Dauerleistung3) Wiederaufheizzeit 41 35 32 1) Logalux SU300/5 Leistungskennzahl NL2) Dauerleistung3) Wiederaufheizzeit 69 57 46 41 Tab. 10 Warmwasser-Leistungsdaten der Heizkessel Logano G125 in Kombination mit stehenden Warmwasserspeichern Logalux SU 1) In Verbindung mit der angebotenen Heizkessel-Speicherverbindungsleitung 2) Bei konstantem Betrieb; Kesselvorlauftemperatur -V = 80 °C und Speicher-Warmwassertemperatur -SP =60 °C 3) Bei Erwärmung von 10 °C auf 45 °C und -V = 80 °C 4) Heizkessel in warmem Zustand, Wiederaufheizzeit des Speicherinhalts von 10 °C auf 60 °C 5) Heizkessel in kaltem Zustand, Wiederaufheizzeit des Speicherinhalts von 10 °C auf 60 °C Weitere Zusatzausstattungen sind möglich. 32 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.3.2 Separate Speicherauswahl mit Hilfe der Leistungsdaten und Abmessungen Auswahlhilfen Die vorliegende Planungsunterlage enthält im Æ Kapitel 11, Seite 90 ff. entsprechende Tabellen mit Warmwasser-Leistungsdaten aller Buderus-Speicher für verschiedene Beheizungsarten. Diese Tabellen enthalten u. a. die Leistungskennzahl NL (Æ Tabelle 11). Logalux SU500 6 Heizungsvorlauftemperatur in °C 50 60 70 80 90 NL1) Leistungskennzahl bei Speichertemperatur 60 °C – – 16,7 17,2 o 17,9 Auswahlkriterien Mit Hilfe der entsprechenden Maßzeichnungen und der Tabellen „Abmessungen“ ist zu überprüfen, ob der ermittelte Speicher unter Berücksichtigung der tatsächlichen Einbring- und Aufstellsituation installiert werden kann. Ggf. müssen kleinere Speicher miteinander kombiniert werden. Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW – – 16,0 392 – – 30,8 757 35,2 605 46,2 1135 50,6 870 60,5 1486 66,6 1145 75,9 1595 Heizwasserbedarf in m³/h 2,5 Druckverlust in mbar 90 Tab. 11 Auszug aus der Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SU500 bis SU1000 bei reduziertem Heizwasserbedarf“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 36, Seite 96) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen. Der minimale Wärmebedarf entspricht der Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C. 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 6.3.3 Anlagen mit 2 oder 3 Speichern Für Anlagen mit zwei oder drei Speichern ist die entsprechende Leistungskennzahl NL der gewählten Speichergröße aus der Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten“ mit dem folgenden Wert zu multiplizieren: • bei 2 Speichern mit Faktor 2,4 • bei 3 Speichern mit Faktor 3,8. Bedingungen • Speicher gleich groß • Warmwasser-Dauerleistung entspricht dem Doppelten oder Dreifachen des Einzelspeichers • Anschluss nach „Tichelmann-System“. Beispiel Gegeben: • 2 Warmwasserspeicher Logalux SU500 Ablesen: • 1 Speicher: NL = 17,2 (Æ Tabelle 11, o) Berechnen: • 2 Speicher: NL = 17,2 × 2,4 = 41,3 Für Fernwärme gelten andere Leistungsdaten und Faktoren. Die Leistungskennzahlen für abweichende, in den Tabellen „Warmwasser-Leistungsdaten“ nicht aufgeführte Wärmeleistungen und Volumenströme sind mit Hilfe entsprechender Leistungsdiagramme zu ermitteln. Diese Tabellen und Diagramme mit WarmwasserLeistungsdaten enthält Kapitel 11, Seite 90 ff. Außerdem befinden sich dort weitere Planungshinweise zur Speicherauswahl mit ausgewählten Abmessungen, Leistungsdaten und Installationsbeispielen im jeweiligen Abschnitt der entsprechenden Speicherbaureihe. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 33 6 6.4 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Auslegung der Frischwasserstation mit Pufferspeicher 6.4.1 Wohngebäude: Ermittlung von Bedarfskennzahl N und Spitzenvolumenstrom Die Auslegung der Frischwasserstation ist abhängig vom Spitzenvolumenstrom. Wenn gemessene Werte vorliegen, sind diese zu verwenden. Bei Mehrfamilienhäusern kann DIN 4708 angewendet werden. Diese Norm gilt als Grundlage zur einheitlichen Berechnung des Wärmebedarfs für zentrale Anlagen zur Erwärmung von Trinkwasser, wenn keine Spitzenbedarfszeiten über 10 Minuten gefordert werden. Für die Auslegung von Anlagen mit längeren Spitzenbedarfszeiten (wie z. B. Anlagen in Hotels) kann diese Norm nicht angewandt werden. Belegung und Ausstattung... Wohneinheiten 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Wohneinheit 2,5 Personen mit Badewanne NB1 (140 l) Spitzenvolumenstrom über Bedarfs10 min in l/min kennzahl N 0,7 9,7 1,4 11,6 2,1 13,9 2,9 16,1 3,6 17,8 4,3 19,3 5,0 20,7 5,7 22,1 6,4 23,4 7,1 24,6 7,9 26,0 8,6 27,1 9,3 28,2 10 29,3 10,7 30,3 11,4 31,4 12,1 32,4 12,9 33,5 13,6 34,4 14,3 35,4 Mit der DIN 4708 kann die Bedarfskennzahl N ermittelt werden, die sich u. a. aus der Anzahl der Wohneinheiten sowie deren Belegung und Ausstattung ergibt. Zum Ermitteln dieser Bedarfskennzahl können die Beispiele in Tabelle 12 zu Hilfe genommen werden. Neben der Bedarfskennzahl kann auch der jeweilige Spitzenvolumenstrom nach DIN 4708 (über 10 Minuten) der Tabelle entnommen werden. Der Spitzenvolumenstrom bezieht sich auf eine Austrittstemperatur von 60 °C an der Frischwasserstation. Bei abweichenden Bedingungen ist die Ermittlung der Bedarfskennzahl N erforderlich (z. B. mit einem Simulationsprogramm (DIWA). Wohneinheit 3,5 Personen Wohneinheit 3,5 Personen mit mit Badewanne NB2 (160 l) Großraum-Badewanne GB (200 l) SpitzenvolumenSpitzenvolumenstrom über strom über BedarfsBedarfs10 min in l/min 10 min in l/min kennzahl N kennzahl N 1,1 10,5 1,4 11,6 2,2 14,3 2,8 15,8 3,4 17,3 4,2 19,1 4,5 19,7 5,6 21,9 5,6 21,9 7,0 24,4 6,7 23,9 8,4 26,8 7,8 25,8 9,8 29,0 9,0 27,7 11,2 31,1 10,1 29,4 12,6 33,1 11,2 31,1 14,0 35,0 12,3 32,6 15,4 36,8 13,4 34,2 16,8 38,6 14,5 35,6 18,2 40,4 15,7 37,2 19,6 42,1 16,8 38,6 21,0 43,7 17,9 40,0 22,4 45,4 19,0 41,3 23,8 47,0 20,1 42,7 25,2 48,5 21,3 44,1 26,6 50,1 22,4 45,4 28,0 51,6 Tab. 12 Beispielfälle für Spitzenvolumenstrom bei 60 °C Wassertemperatur in Wohngebäuden (nach DIN 4708) 34 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6 Das Bild 27 und Tabelle 13 zeigen den Spitzenvolumenstrom abhängig von der Bedarfskennzahl N. . VS [l/min] 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 N 6 720 808 148-13.1T Bild 27 Spitzenvolumenstrom abhängig von der Bedarfskennzahl N in Wohngebäuden N VS Bedarfskennzahl Spitzenvolumenstrom bei 60 °C Wassertemperatur Bedarfskennzahl N 2 5 7 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Spitzenvolumenstrom in l/min bei 60 °C Wassertemperatur 13,8 20,8 24,8 29,3 42,6 53,8 63,9 73,4 82,4 91 99,4 107,5 115,5 123,2 130,9 138,4 145,8 153 160,3 Tab. 13 Bedarfskennzahl N/Spitzenvolumenstrom Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 35 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.4.2 Auslegung nach DIN1988-300 DIN 1988-300 dient zur Ermittlung des Rohrdurchmessers. Hier wird aus der Summe der Einzeldurchflüsse der Warmwasserzapfstellen (Summendurchfluss) ein Spitzenvolumenstrom (Spitzendurchfluss) ermittelt. Die Umrechnung erfolgt über Faktoren in Abhängigkeit des Gebäudetyps. Als Gebäudetyp sind aufgeführt: • Wohngebäude • Bettenhaus im Krankenhaus • Hotel WarmwasserZapfrate in l/min 8 10 12 Warmwasser- Warmwasser-Zapfrate Austrittsbei 60 °C Auslauftemperatur1) temperatur in °C in l/min 4 35 4,8 40 5,6 45 35 5 40 6 45 7 6 35 7,2 40 8,4 45 • • • • • Schule Verwaltungsgebäude Einrichtung für betreutes Wohnen Seniorenheim Pflegeheim In Wohngebäuden ergeben sich gewöhnlich höhere Spitzenvolumenströme im Vergleich zur Auslegung nach DIN 4708. Für Duschen sind in Tabelle 14 für verschiedene Zapfmengen und Austrittstemperaturen die Umrechnung auf 60 °C Austrittstemperatur (Frischwasserstation) aufgelistet. 4 min 930 1115 1305 1165 1395 1630 1395 1675 1955 Mittlerer Wärmemengenbedarf2) in Wh pro Duschvorgang mit einer Dauer von 5 min 6 min 7 min 1630 1395 1165 1955 1675 1395 2280 1955 1630 1455 1745 2035 1745 2095 2440 2035 2440 2850 2440 2095 1745 2930 2510 2095 3420 2930 2440 10 min 2325 2790 3255 2910 3490 4070 3490 4185 4885 Tab. 14 Mittlerer Wärmemengenbedarf pro Duschvorgang bei unterschiedlichen Benutzungszeiten und Warmwasser-Zapfbedingungen 1) Voraussetzung: Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 2) Angaben auf 5 Wh gerundet 6.4.3 Auslegung der Frischwasserstation für verschiedene Vorlauf- und Warmwassertemperaturen Für die Auslegung der Frischwasserstation spielt neben dem Spitzenvolumenstrom die Vorlauftemperatur aus [°C] dem Pufferspeicher (zur Versorgung der Frischwasser80 station) eine entscheidende Rolle. 90 Als Austrittstemperatur aus der Frischwasserstation 85 °C 75 °C muss nach DVGW-Arbeitsblatt W551 eine Warmwassertemperatur von mindestens 60 °C eingehalten werden, 70 80 wenn der Inhalt der längsten Warmwasserleitung 3 l °C überschreitet. Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, 65 desto niedriger ist der maximale Spitzenvolumenstrom 75 °C der Frischwasserstation. 60 Temperaturverhalten der Frischwasserstationen Die folgenden Kennlinien zeigen, wie weit in Abhängigkeit der Zapfmenge die Temperatur im Pufferspeicher (Bereitschaftsteil) reduziert werden kann, um die gewünschte Warmwassertemperatur zu erreichen. Legende zu Bild 28 bis 33: Warmwassertemperatur 65 Temperatur im Bereitschaftsteil des Pufferspeichers V Spitzenvolumenstrom in l/min °C 70 °C 55 65 °C 50 60 45 °C 55 40 °C 50 35 °C 30 10 15 20 V [l/min] 25 30 6 720 811 639-04.1T Bild 28 Temperaturverhalten FS/2 36 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6 [°C] [°C] 80 85 90 °C °C 80 90 °C °C 80 80 75 85 75 °C °C 75 75 70 70 °C 65 °C 70 70 65 °C °C 60 65 65 60 °C °C 55 60 60 50 55 °C °C 55 55 45 50 °C 50 50 40 45 °C 35 10 15 20 25 2 V [l/min] °C 30 35 1 40 °C 40 40 Bild 29 Temperaturverhalten FS27/2 80 6720803823-22.1 ST [°C] 85 90 °C °C 80 90 °C °C °C 75 75 °C 70 85 80 75 °C 70 °C 70 65 70 65 °C °C 65 60 °C 65 60 °C 60 55 °C 60 55 °C 55 50 55 °C 50 °C 50 50 °C 45 45 40 20 70 V [l/min] 80 75 60 Bild 31 Temperaturverhalten Kaskade FS80/2 / °C 80 50 6 720 808 148-55.2O 25 30 1 6 720 808 439-09.1O 35 40 . V / l/min Bild 30 Temperaturverhalten FS40/2 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 40 60 °C 70 80 90 V [l/min] 100 110 120 6720808148-57.1T Bild 32 Temperaturverhalten Kaskade FS120/2 37 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.4.4 Auslegung des Pufferspeichervolumens Um eine Frischwasserstation betreiben zu können, ist neben der Temperatur im Pufferspeicher auch das Volumen des Bereitschaftsteils im Pufferspeicher wichtig. Dieses hängt zum einen von den Zapfspitzen, aber zum anderen auch von der zu Verfügung stehenden Nachheizungsleistung des Heizkessels und der Pufferspeichertemperatur ab. [°C] 80 85 90 °C °C 80 75 °C 75 70 °C 70 65 Das nutzbare Volumen eines Pufferspeichers ist abhängig von der Stutzenanordnung und internen Leiteinrichtungen. °C 65 60 °C 60 55 Abschätzung des Bereitschaftsvolumens: °C Grundlage der Abschätzung ist die Bestimmung der Spitzenzapfleistung: 55 50 °C · V c 'T Friwa 60 min/h · Q TWmax = -----------------------------------------------------------1000 50 45 40 80 °C F. 1 90 100 110 120 V [l/min] 130 140 150 160 6720808148-58.1T Bild 33 Temperaturverhalten Kaskade FS160/2 Beispiel: Gegeben: • Mehrfamilienhaus; Bedarfskennzahl: N = 7,9 (Spitzenvolumenstrom 26 l/min) • Warmwassertemperatur: 60 °C Gesucht: • passende Frischwasserstation für Vorlauftemperatur 70 °C • passende Frischwasserstation für Vorlauftemperatur 65 °C Ergebnis: • Bei 70 °C Vorlauftemperatur kann die Frischwasserstation Logalux FS27/2 eingesetzt werden (Æ Bild 29, [1]). • Bei 65 °C Vorlauftemperatur wird mit der Logalux FS27/2 nur eine Zapfleistung von ca. 22 l/min erreicht (Æ Bild 29, [2]). Es muss deshalb eine Frischwasserstation Logalux FS40/2 eingesetzt werden. Damit wird eine Spitzenzapfleistung von ca. 32 l/min erreicht (Æ Bild 30, [1]). 38 Formel zur Abschätzung der Spitzenzapfleistung QTWmax max. Spitzenzapfleistung in kW VS Spitzenvolumenstrom in l/min c spezifische Wärmekapazität von Wasser (= 1,163 Wh/(l × K) 'TFriwa (TWarmwasser – TKaltwasser) in K Mithilfe der Spitzenzapfleistung wird das erforderliche Bereitschaftsvolumen wie folgt berechnet: · · l V BV = Q TWmax – Q Kessel W SZ 35 ----------kWh F. 2 Formel zur Berechnung des Bereitschaftsvolumens VBV Bereitschaftsvolumen in l (Temperatur 70 °C) QTWmax max. Spitzenzapfleistung in kW QKessel Thermische Leistung des Kessels in kW, die für die Warmwasserbereitung zur Verfügung steht. (Die Kesselleistung darf nicht mit mehr als 80 % der maximalen Spitzenzapfleistung in die Formel eingesetzt werden.) Wsz Dauer der Spitzenzapfung in h Werden Bereitschafts- und Solarpuffervolumen hydraulisch nicht voneinander getrennt, ist das Bereitschaftsvolumen zu vergrößern. Die Vergrößerung beträgt bei Fußbodenheizung oder vergleichbaren Niedertemperatur-Heizsystemen 30 %. Bei „Heizkörper-Systemen“ mit beispielsweise 70/55 °C Auslegungstemperatur ist das Volumen um 20 % zu vergrößern. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6 · Q TWmax W Kesselbindung = ------------------ W SZ · Q Kessel Bei Wärmeerzeugern mit großem Wasserinhalt muss das Kesselwasservolumen zum berechneten Bereitschaftsvolumen hinzu addiert werden. Dies ist erforderlich, da es vorkommen kann, dass erst der Kesselwasserinhalt erwärmt werden muss, bevor der Pufferspeicher beheizt werden kann (langer Kesselstillstand oder niedrige Heizkreistemperatur). F. 3 Formel zur Berechnung der Kesselbindungszeit WKesselbindung QKessel Über die Berechnung der Kesselbindungszeit kann ermittelt werden, wie lange der Kessel maximal benötigt, um den Bereitschaftsspeicher oder den Bereitschaftsteil des Speichers zu füllen. QTWmax Wsz Dauer der max. Bindung des Kessels für die Ladung des Bereitschaftsspeichers/ Bereitschaftsteils in h maximale thermische Leistung des Kessels in kW max. Spitzenzapfleistung in kW Dauer der Spitzenzapfung in h Das Bereitschaftsvolumen und die Kesselbindungszeit kann auch mit dem Simulationsprogramm DIWA ermittelt werden. 6.4.5 Auslegung des Volumens des Bereitschaftsteils oder -speichers mithilfe von tabellarischen Auswahlhilfen Alternativ können auch die folgenden Tabellen als Auswahlhilfe verwendet werden: Auslegung bei geringer Belegung und Ausstattung Erforderliche ZapfBedarfs- leistung Wohn- kennzahl 10 °C auf 60 °C N nach einheiten DIN 4708 in l/min 1 0,7 9,7 2 1,4 11,6 3 2,1 13,9 5 3,6 17,8 8 5,7 22,1 10 7,1 24,6 15 10,7 30,3 18 12,9 33,5 20 14,3 35,4 30 21 43,7 40 28 51,6 50 35 58,9 75 52,5 75,6 100 70 90,9 125 88 105,4 150 105 119,2 200 140 145,6 Frischwasserstation bei 70 °C Puffertemperatur FS/2 FS/2 FS/2 FS27/2 FS27/2 FS27/2 FS40/2 FS40/2 FS40/2 FS80/2 FS80/2 FS80/2 FS80/2 FS120/2 FS120/2 FS120/2 FS160/2 Erforderliches Pufferspeichervolumen in l bei Leistung Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung in kW Wohnfläche in m2 80 160 240 400 640 800 1200 1440 1600 2400 3200 4000 6000 8000 10000 12000 16000 10 150 200 250 – – – – – – – – – – – – – – 15 100 150 200 250 300 – – – – – – – – – – – – 25 50 100 150 200 250 300 450 600 – – – – – – – – – 35 50 75 100 150 250 300 350 400 450 1000 1550 – – – – – – 45 – – – – 200 250 300 350 400 600 1200 1800 – – – – – 65 – – – – – – 250 300 350 500 750 1000 2500 – – – – 80 – – – – – – – 250 300 400 600 800 1800 – – – – 100 – – – – – – – – – 350 500 600 1200 2500 – – – 150 – – – – – – – – – – – 400 750 1200 1700 – – 200 – – – – – – – – – – – – 500 750 1200 2000 – 300 400 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 750 – 1000 – 1500 1000 Tab. 15 Auswahlhilfe Frischwasserstation und Pufferspeichervolumen für Wohngebäude – kleine Wohnung (2,5 Personen, Badewanne NB1), 80 m2 Wohnfläche Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 39 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Auslegung bei mittlerer Belegung und Ausstattung Erforderliche ZapfBedarfs- leistung Wohn- kennzahl 10 °C auf 60 °C N nach einheiten DIN 4708 in l/min 1 1,1 10,5 2 2,2 14,3 3 3,4 17,3 5 5,6 21,9 8 9,0 27,7 10 11,2 31,1 15 16,8 38,6 18 20,1 42,7 20 22,4 45,4 30 33,6 57,5 40 44,8 68,5 50 56,0 78,8 75 84,0 102,6 100 112,0 124,6 125 140,0 145,6 Frischwasserstation bei 70 °C Puffertemperatur FS/2 FS/2 FS27/2 FS27/2 FS40/2 FS40/2 FS40/2 FS80/2 FS80/2 FS80/2 FS80/2 FS80/2 FS120/2 FS160/2 FS160/2 Erforderliches Pufferspeichervolumen in l bei Leistung Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung in kW Wohnfläche in m2 100 200 300 500 800 1000 1500 1800 2000 3000 4000 5000 7500 10000 12500 10 150 250 300 – – – – – – – – – – – – 15 150 200 250 300 600 – – – – – – – – – – 25 100 150 200 250 350 500 – – – – – – – – – 35 45 65 80 – – – – 100 – – – 150 100 – – 250 200 – – 300 300 200 – 400 350 250 – 600 450 450 350 900 550 450 400 – 700 500 450 – 1650 850 750 – – 1800 1150 – – – 2100 – – – – – – – – – – – – 100 – – – – – – – 350 350 550 900 1250 – – – 150 – – – – – – – – – 350 500 750 1650 – – 200 – – – – – – – – – – – 500 1000 2000 – 300 400 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 750 – 1000 – 1500 1000 Tab. 16 Auswahlhilfe Frischwasserstation und Pufferspeichervolumen für Wohngebäude – große Wohnung (3,5 Personen, Badewanne NB2), 100 m2 Wohnfläche Bei Wärmeerzeugern mit großem Wasserinhalt muss das Kesselwasservolumen zum berechneten Bereitschaftsvolumen hinzu addiert werden. Dies ist erforderlich, da es vorkommen kann, dass erst der Kesselwasserinhalt erwärmt werden muss, bevor der Pufferspeicher beheizt werden kann (langer Kesselstillstand oder niedrige Heizkreistemperatur). 6.4.6 Auslegung Volumenstrom zur Pufferspeicherbeladung Damit die Vorlauftemperatur des Wärmeerzeugers schnell die notwendige Pufferspeichertemperatur erreicht ist eine große Temperaturspreizung vorteilhaft. Als Richtgröße sollte eine Temperaturspreizung von ca. 25 K eingeplant werden. Mit diesem Wert und der zur Verfügung stehenden Wärmeerzeugerleistung kann der Volumenstrom errechnet und die Pufferladepumpe ausgelegt werden. · · QH Q Kessel · V H = ------------- = -----------------------------------------------------------3 'T c 25 K 1 163 Wh/ m K F. 4 VH QKessel 'T c Volumenstrom Heizwasser in m³/h thermische Leistung des Kessels in kW Temperaturspreizung in K spezifische Wärmekapazität in Wh/ (m3 K) Optional ist ein 3-Wege-Verteilventil (thermostatisch geregelt oder mit Stellmotor) sinnvoll. Hiermit kann die Vorlauftemperatur zum Pufferspeicher konstant auf den Sollwert ausgeregelt werden. Bei Ladebeginn zirkuliert das zu kalte Heizwasser erst zurück zum Wärmeerzeuger. Erst bei Erreichen der Vorlaufsolltemperatur öffnet das Ventil und der Pufferspeicher wird beladen. Die Pufferladepumpe muss hierzu nicht drehzahlgeregelt werden. 40 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6 6.5 Beispiel Einfamilienwohnhaus 6.5.2 6.5.1 Aufgabenstellung Bedarfskennzahl Die Bedarfskennzahl N n lässt sich mit Hilfe des Formblatts Tabelle 79 (Æ Seite 163) „Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen“ berechnen (Beispiel Æ Tabelle 19, Seite 42). Die Anzahl der zu berücksichtigenden Zapfstellen und deren Zapfstellenbedarf sind aus Tabelle 77 (Æ Seite 161) und Tabelle 78 (Æ Seite 162) zu ermitteln. • Die beiden Waschtische bleiben unberücksichtigt (Beispiel Æ Tabelle 17, Seite 41, p). • Das Bidet ist in diesem Fall zu berücksichtigen, da mehr als zwei „kleine Verbraucher“ vorhanden sind (Beispiel Æ Tabelle 17, Seite 41 und Tabelle 19, Seite 42, q). • Die Spüle bleibt ebenfalls unberücksichtigt (Beispiel Æ Tabelle 17, Seite 41, r). • Der Zapfstellenbedarf der Badewanne GB beträgt 8140 Wh (Beispiel Æ Tabelle 18, Seite 41 und Tabelle 19, Seite 42, s). • Der Zapfstellenbedarf des Bidets beträgt 810 Wh (Beispiel Æ Tabelle 18, Seite 41 und Tabelle 19, Seite 42, t). Gegeben Einfamilienwohnhaus • 4 Personen (Bauherr und damit Personenzahl bekannt) • 1 Badewanne GB • 2 Waschtische • 1 Bidet • 1 Spüle • Speichertemperatur -Sp = 60 °C • Niedertemperaturheizkessel Kesselleistung 17 kW • stehender Warmwasserspeicher (zur Vereinfachung vorgegeben). Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA wird die Bedarfskategorie „Normalverteilung nach DIN 4708“ gewählt. Zu ermitteln • n Bedarfskennzahl N • o Speichertyp und -größe Raum Badezimmer Küche Bearbeitung Vorhandene Ausstattung Badewanne1) Bei der Bedarfsermittlung sind einzusetzen wie vorhanden, nach Æ Tabelle 78, Seite 162, lfd. Nr. 2 – 4 Brausekabine1) wie vorhanden, einschl. evtl. Zusatzeinrichtung nach Æ Tabelle 78, Seite 162, lfd. Nr. 5 – 7, wenn von der Anordnung her eine gleichzeitige Benutzung möglich ist3) Waschtisch1) p (bleibt unberücksichtigt) p Bidet2) q Küchenspüle r (bleibt unberücksichtigt) (bleibt unberücksichtigt) r Tab. 17 Auszug aus der Tabelle „Berücksichtigung von Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen mit Komfortausstattung …“; Komfortausstattung liegt vor, wenn andere oder umfangreichere Einrichtungen als für Normalausstattung angegeben je Wohnung vorhanden sind (vollständige Tabelle Æ Tabelle 75, Seite 160). 1) Größe abweichend von der Normalausstattung 2) Wenn mehr als 2 „kleine Verbraucher“ vorhanden sind, ist das Bidet zu berücksichtigen q. 3) Wenn keine Badewanne vorhanden ist, ist wie bei der Normalausstattung anstatt einer Brausekabine eine Badewanne nach Tabelle „Zapfstellenbedarf wV“ (Æ Tabelle 78, Seite 162) anzusetzen. Sind in einem solchen Fall mehrere unterschiedliche Brausekabinen vorhanden, ist für die Brausekabine mit dem höchsten Zapfstellenbedarf eine Badewanne anzusetzen. Laufende Nummer 3 4 5 … 9 Verbrauchseinrichtung Kleinraumwanne und Stufenwanne Großraumwanne (1800 mm × 750 mm) Brausekabine3) mit Mischbatterie und Sparbrause … Bidet Kurzzeichen KB GB BRS Entnahmemenge VE je Benutzung1) [l] 120 200 404) … BD … 20 Zapfstellenbedarf wV je Entnahme [Wh] 4890 81402)s 1630 … 810 t Tab. 18 Auszug aus der Tabelle „Wärmemengenbedarf verschiedener Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen als Richtwerte für das Formblatt Æ Tabelle 77, Seite 161“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 78, Seite 162) 1) Bei Badewannen gleichzeitig Nutzinhalt 2) Rechnerisch 3) Nur zu berücksichtigen, wenn Badewanne und Brausekabine vorhanden sind 4) Entspricht einer Benutzungszeit von 6 Minuten Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 41 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen Projekt-Nr.: Blatt-Nr.: Ermittlung der Bedarfskennzahl N zur Größenbestimmung des Warmwasserspeichers Projekt: Einfamilienwohnhaus Datum: Bearbeiter: Bemerkungen: r Rechnungsgang: Spalte ¦n= Belegungszahl n p 1 4 n·p 3·4 4 z 9 Zapfstellenzahl × Zapfstellenbedarf in Wh 6 7 8 Zapfstellen (je Wohnung) Zapfstellenbedarf in Wh 5 Kurzbeschreibung 4 Zapfstellenzahl 3 Wohnungszahl 2 Raumzahl Lfd. Nr. der Wohnungsgruppen 1 wV 1 GB 8140 s 1 BD q 810 t ¦ (n · p· ¦w V) = 1 6 n p 6w V 35800Wh- = 1,8 N = ---------------------------------- = -----------------------3,5 5820 20370 Wh 10 11 Wh Bemerkung z · wV 6·8 8140 n · p · ¦wV 5·9 32560 810 3240 Dusche ist in der Wanne integriert 35800 Wh n Tab. 19 Formblatt als Berechnungshilfe mit dem Beispiel Einfamilienwohnhaus (Kopiervorlage Æ Tabelle 77, Seite 161) Zwischenergebnis n Bedarfskennzahl N = 1,8 nach Berechnung mit dem Formblatt Æ Tabelle 77, Seite 161 (Beispiel Æ Tabelle 19) Mit dieser Bedarfskennzahl sind Speichertyp und Speichergröße auszuwählen (Æ Tabelle 20, Seite 43o). Zur Vereinfachung ist ein stehender Speicher vorgegeben. Er muss in seinen Abmessungen der tatsächlichen Einbring- und Aufstellsituation entsprechen. Unter Berücksichtigung der ermittelten Bedarfskennzahl N = 1,8 ist der Speichertyp Logalux SU geeignet, da die Leistungszahlen NL dieser Baureihe im geforderten Bereich liegen. 42 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Speichertyp und -größe Es ist ein Warmwasserspeicher auszuwählen, dessen Leistungskennzahl NL mindestens so groß ist wie die Bedarfskennzahl N. Für die Auswahl der Speichergröße (bis 300 Liter Speicherinhalt) ist eine Heizkessel-Speicherkombination Logalux SU160/51) Leistungskennzahl NL Dauerleistung3) Wiederaufheizzeit 6 zu empfehlen (Æ Kapitel „Speicherauswahl (bis 300 Liter) in Kombination mit einem Heizkessel“, Seite 32). Da ein Heizkessel eingeplant ist (Æ Seite 41), ist in der Zeile „Niedertemperaturbetrieb“ nachzusehen (Beispiel Æ Tabelle 20, u). Kesselgröße 21 28 34 2,2 v 17 2,3 21 2,4 28 2,4 30 l/h min 418 35 516 28 688 21 736 18 t25) min 44 39 32 28 Bei konstantem Betrieb2) – kW 3,8 w 17 3,9 21 3,9 28 4,0 30 t14) l/h min 418 41 516 33 688 25 736 24 t25) min 49 41 35 32 Bei konstantem Betrieb2) – kW 6,6 17 7,1 21 7,3 28 7,7 34 t14) l/h min 418 62 516 50 688 37 835 33 t25) min 69 57 46 41 Einheit 17 – kW t14) Bei konstantem Betrieb2) SU200/51) Logalux o Leistungskennzahl NL Dauerleistung3) Wiederaufheizzeit 1) Logalux SU300/5 Leistungskennzahl NL Dauerleistung3) Wiederaufheizzeit Tab. 20 Warmwasser-Leistungsdaten der Heizkessel Logano G125 BE Eco/G125 Eco in Kombination mit stehenden Warmwasserspeichern Logalux SU; 1) In Verbindung mit der angebotenen Heizkessel-Speicherverbindungsleitung 2) Kesselvorlauftemperatur -V = 80 °C und Speicher-Warmwassertemperatur -SP = 60 °C 3) Bei Erwärmung von 10 °C auf 45 °C und -V = 80 °C 4) Heizkessel in warmem Zustand, Wiederaufheizzeit des Speicherinhalts von 10 °C auf 60 °C 5) Heizkessel in kaltem Zustand, Wiederaufheizzeit des Speicherinhalts von 10 °C auf 60 °C Ergebnis n Bedarfskennzahl N = 1,8 nach Berechnung mit dem Formblatt Tabelle 79, Seite 163 (Beispiel Æ Tabelle 19, Seite 42) o Warmwasserspeicher Logalux SU200 mit 200 Litern Speicherinhalt (Æ Tabelle 20) Beim Warmwasserspeicher Logalux SU160/5 ist die Leistungskennzahl NL des Speichers mit 2,2 angegeben (Æ Tabelle 20, v). Theoretisch wäre dieser Speicher zur Warmwasserbereitung ausreichend. Die Praxis hat aber gezeigt, dass im Bereich kleiner Leistungskennzahlen die Speicherauswahl so vorgenommen werden sollte, dass bei gleicher Bedarfs- und Leistungskennzahl die nächst größere Speichergröße zu wählen ist. Außerdem werden in diesem Beispiel für die Füllung der Großraumwanne schon 140 l Warmwasser (60 °C) benötigt. Im vorliegenden Beispiel ist das der Speicher Logalux SU200/5 mit einer Leistungskennzahl von NL = 3,8 (Æ Tabelle 20,w). Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 43 6 6.6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Beispiel Mehrfamilienwohnhaus Ein komplexes Beispiel für die Speicher- bzw. Frischwasserstationsauswahl über die Bedarfskennzahl ist das Mehrfamilienwohnhaus. Für die zentrale Wassererwärmungsanlage eines Mehrfamilienwohnhauses ist zunächst die Bedarfskennzahl N zu berechnen. Auf dieser Grundlage sind der Speichertyp und die Speichergröße zu ermitteln. Dazu gibt es mehrere Lösungsmöglichkeiten, und zwar für die Beheizungsart Heizkessel die Variante Speichersystem und die Variante Speicherladesystem. Ebenso soll hierfür eine Frischwasserstation mit Pufferspeicher mit Beheizung über einen Heizkessel dimensioniert werden. Vorgehensweise Gemäß der Aufgabenstellung sind zu ermitteln: 1. Bedarfskennzahl N 2. Speichertyp und -größe für ein Speichersystem bei Beheizung mit Heizkessel 3. Speichertyp und -größe für ein Speicherladesystem bei Beheizung mit Heizkessel 4. Frischwasserstation und Pufferspeichertyp bei Beheizung mit Heizkessel Die speziellen Daten sind bei der jeweiligen Aufgabenstellung angegeben. In der Praxis ergibt sich ein geringerer Berechnungsaufwand, weil die Beheizungsart normalerweise vorgegeben ist. 6.6.1 Aufgabenstellung 1 Gegeben Ein größeres Mehrfamilienwohnhaus mit zwei Wohnungsgruppen • 10 Wohnungen à 2 Zimmer mit je – 1 Brausekabine mit Normalbrause – 1 Waschtisch – 1 Spüle • 2 Wohnungen à 4 Zimmer mit je – 1 Normalbadewanne – 1 Waschtisch – 1 Spüle • 2 Wohnungen à 5 Zimmer mit je – 1 Normalbadewanne – 1 Waschtisch – 1 Spüle Zu ermitteln n Bedarfskennzahl N 6.6.2 Bearbeitung 1 Die Bedarfskennzahl N n ist über das Formblatt Æ Tabelle 79, Seite 163 „Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen“ zu ermitteln. Die Vorgehensweise zum Ausfüllen dieses Formblatts ist am Beispiel eines Einfamilienwohnhauses dargestellt (Æ Kapitel 6.5 f.). Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA wird die Bedarfskategorie „Normalverteilung nach DIN 4708“ gewählt. 44 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude r n Rechnungsgang: Spalte 1 2 10 2 3 ¦n= 4 5 2 2 15 p Zapfstellenzahl × Zapfstellenbedarf in Wh Zapfstellenbedarf in Wh Kurzbeschreibung Zapfstellenzahl Belegungszahl Raumzahl Wohnungszahl Projekt-Nr.: Blatt-Nr.: Ermittlung der Bedarfskennzahl N zur Größenbestimmung des Warmwasserspeichers Projekt: Mehrfamilienhaus mit Appartements Beispiel zum Ausfüllen des Formblatts Bemerkungen: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Zapfstellen (je Wohnung) Lfd. Nr. der Wohnungsgruppen Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen z wV z · wV 6·8 5700 2,5 n·p 3·4 25,0 1 NB1 5700 3,5 4,3 7,0 8,6 1 1 NB1 NB1 5700 5700 5700 5700 ¦(n · p¢¦w V) = 6 n p 6w V Wh- = 11,4 N = ---------------------------------- = 280440 --------------------------3,5 5820 20370 Wh 6 Datum: Bearbeiter: 10 11 Wh Bemerkung n · p · ¦wV 5·9 142500 NB1 muss gewählt werden 39900 49020 231420 Wh n Tab. 21 Formblatt als Berechnungshilfe mit dem Beispiel Mehrfamilienwohnhaus (Kopiervorlage Æ Tabelle 79, Seite 163) Ergebnis 1 n Bedarfskennzahl N = 11,4 nach Berechnung mit dem Formblatt Tabelle 79, Seite 163 (Beispiel Æ Tabelle 21) Mit dieser Bedarfskennzahl und weiteren Vorgabewerten sind die Aufgabenstellungen 2 bis 5 im Folgenden zu bearbeiten. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 45 6 6.6.3 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Aufgabenstellung 2 Gegeben • die ermittelte Bedarfskennzahl N = 11,4 (Æ Tabelle 21, Seite 45) • Heizkessel Logano G225 • Kesselleistung QK = 55 kW • Vorlauftemperatur -V = 80 °C • Speichertemperatur -Sp = 60 °C • stehender Speicher mit eingeschweißtem GlattrohrWärmetauscher (zur Vereinfachung vorgegeben). Zu ermitteln Vorausgesetzt ist eine Beheizung mit Heizkessel. Für die gegebene Bedarfskennzahl des Mehrfamilienwohnhauses ist ein geeigneter Warmwasserspeicher für die Lösungsvariante Speichersystem zu ermitteln: • n Speichertyp und -größe • o Warmwasser-Dauerleistung QD in kW • p Volumenstrom VH in l/h bzw. m³/h • q Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH in mbar. Logalux SU300/5 SU300/5W SU400/5 SU400/5W n 1) Heizwasser- Leistungskennzahl NL bei Speichertemp. Vorlauftemp. in °C 60 °C 80 9,0 80 13,0 r 6.6.4 Bearbeitung 2 Für die Auswahl von Speichertyp und -größe ist aus den Tabellen „Warmwasser-Leistungsdaten“ (Æ Kapitel 11, Seite 90 ff.) ein Warmwasserspeicher zu wählen, dessen Leistungskennzahl NL mindestens so groß ist wie die gegebene Bedarfskennzahl N. Nach der Vorauswahl des Speichertyps (stehender Speicher vorgegeben; gewählt Logalux SU300/5 bis SU400/5) ergibt sich aus Tabelle 37 (Æ Seite 97) als geeigneter Warmwasserspeicher Logalux SU400/5 (Beispiel Æ Tabelle 22, n). Dieser Speicher hat unter den genannten Bedingungen eine Leistungskennzahl von 13,0 (Æ Tabelle 22, r) und kann damit die errechnete Bedarfskennzahl von 11,4 (Æ Tabelle 21) erfüllen. Die vorgesehene Kesselleistung von QK = 55 kW ist ähnlich wie die mindestens benötigte Warmwasser-Dauerleistung von 56 kW (Æ Tabelle 22, o). Der Volumenstrom p und der heizwasserseitige Druckverlust q sind ebenfalls aus Tabelle 22 abzulesen. Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW 1030 42 507 29,5 1375 56 o 808 47 Heizwasserbedarf in m3/h 2,6 Druckverlust in mbar 100 3,5 p 207 q Tab. 22 Auszug aus der Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SU300/5 bis SU400/5“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 33, Seite 93) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen, minimaler Wärmebedarf entsprechend Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Ergebnis 2 • n Warmwasserspeicher Logalux SU400/5 mit 390 Litern Inhalt • o QD = 56 kW bei -V = 80 °C • p Volumenstrom VH = 3,5 m³/h • q Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH = 207 mbar. Mit dem Speichersystem ist die gewählte Betriebsweise möglich. Damit erübrigt sich unter normalen Planungsbedingungen die Bearbeitung der Variante Speicherladesystem (Æ Kapitel „Aufgabenstellung 3“, Seite 47). 46 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Aufgabenstellung 3 Zu ermitteln Vorausgesetzt ist eine Beheizung mit Heizkessel. . QD / kW sp = 55 °C 200 250 sp = 60 °C n 150 150 150 200 Für die gegebene Bedarfskennzahl des Mehrfamilienwohnhauses ist ein geeignetes Speicherladesystem zu ermitteln: • n Speichertyp und -größe • o Warmwasser-Dauerleistung des Ladesystems QD in kW • p Wärmetauschergröße • q Vorlauftemperatur -V in °C. 6.6.6 sp = 50 °C 75 0 100 0 sp = 45 °C . QD / kW 400 500 Gegeben • die ermittelte Bedarfskennzahl N = 11,4 (Æ Tabelle 21, Seite 45) • Heizkessel Logano G225 • Kesselleistung QK = 55 kW • Speichertemperatur -Sp = 60 °C • stehender Speicher mit Wärmetauscher-Set Logalux LAP (zur Vereinfachung vorgegeben). 300 6.6.5 6 100 100 100 150 o 50 100 43 50 29 Bearbeitung 3 Speicher und Dauerleistung des Ladesystems Mit Hilfe der Leistungsdiagramme ist ein BuderusSpeicher auszuwählen, der im Speicherladesystem eine Leistungskennzahl NL hat, die mindestens so groß ist wie die gegebene Bedarfskennzahl N. Anhand dieser Leistungskennzahl ist aus Bild 96 (Æ Seite 117, stehender Speicher vorgegeben) eine Speicher-Wärmetauscher-Kombination zu ermitteln, für deren Warmwasser-Dauerleistung bei 60 °C Speichertemperatur die verfügbare Kesselleistung von 55 kW ausreicht. Aus diesem Diagramm (Beispiel Æ Bild 34) kann abgelesen werden, dass bei der Leistungskennzahl von 11,4 sowohl der Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 mit einer Warmwasser-Dauerleistung des Ladesystems QD = 43 kW o als auch der Warmwasserspeicher Logalux SF400/5 mit einer Warmwasser-Dauerleistung des Ladesystems QD = 29 kW infrage kommen. Da in den Gebäuden überwiegend Duschen installiert sind (Æ Seite 44), d. h. kleinere Verbraucher im Unterschied zur Badewanne, ist der kleinere Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 n zu wählen. Die erforderliche Warmwasser-Dauerleistung des Speicherladesystems von 43 kW ist mit der verfügbaren Kesselleistung von 55 kW abgedeckt. 0 0 11,4 0 30 40 50 60 70 80 6 720 804 360-04.3O NL Bild 34 Speichervolumen für Logalux SF300 bis SF1000 im Speicherladesystem in Abhängigkeit von der Leistungskennzahl NL , der Dauerleistung und der Speichertemperatur bei nicht durchlaufender Schichtladepumpe (…); Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 96, Seite 117) NL QD Leistungskennzahl Warmwasser-Dauerleistung Zur Auslegung des Speicherladesystems ist auch ein Diagramm für die durchlaufende Schichtladepumpe verfügbar (Æ Bild 97, Seite 117). Für das Beispiel Mehrfamilienwohnhaus ist jedoch das Diagramm für die nicht durchlaufende Schichtladepumpe zu wählen, weil ein kleiner Speicher vorgesehen ist, dessen Aufheizzeit nur 20 Minuten beträgt. Im Vergleich zu einer durchlaufenden Schichtladepumpe können die Stromkosten niedrig gehalten werden. Eine nicht durchlaufende Schichtladepumpe ist die optimale Betriebsweise dieses Speicherladesystems in Verbindung mit einem Buderus-Regelgerät Logamatic 4126, 4117 oder 4… mit Funktionsmodul FM445. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 47 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Wärmetauschergröße und Vorlauftemperatur Zum ermittelten Speicher des Ladesystems ist nun das passende Wärmetauscher-Set Logalux LAP auszuwählen. Für die Kombination mit dem Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 n kommen die Wärmetauscher-Sets Logalux LAP1/5, LAP2/5 und LAP3/5 in Betracht (Æ Kapitel 11.4.1, Seite 115 ff.). Mit dem Wärmetauscher-Set Logalux LAP1/5 wäre nach Bild 115 (Æ Seite 130) eine Vorlauftemperatur von 72 °C erforderlich. Diese darf aber maximal 75 °C und bei kalkhaltigem Wasser über 8 °dH sogar nur maximal 70 °C betragen. Deshalb wird Logalux LAP2/5 p gewählt. Aus dem Dauerleistungsdiagramm Bild 116 (Æ Seite 130) des Wärmetauscher-Sets Logalux LAP2/5 ist zu der verfügbaren Kesselleistung von 55 kW bei der gegebenen Speichertemperatur von -Sp = 60 °C die Vorlauftemperatur 67 °C abzulesen (Beispiel Æ Bild 35, q). . QD [kW] Ergebnis 3 • n Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 mit 300 Litern Speicherinhalt • o Warmwasser-Dauerleistung an der Achse Speichertemperatur -Sp = 60 °C (Æ Bild 34, Seite 47): QD = 43 kW für das Speicherladesystem • p Wärmetauscher-Set Logalux LAP2/5 • q Vorlauftemperatur bei Nutzung der verfügbaren Kesselleistung QK = 55 kW (Æ Bild 35): -V = 70 °C. Alternativ zum (vorgegebenen) Wärmetauscher-Set Logalux LAP lässt sich auch das Wärmetauscher-Set Logalux SLP (Æ Kapitel 11.5.4, Seite 123 ff.) oder ein anderer geeigneter Wärmetauscher mit dem Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 kombinieren. Mit dem Wärmetauscher-Auslegungsprogramm des Herstellers ist dieser Wärmetauscher entsprechend den vorhandenen Temperaturen und Leistungen auszulegen. 120 110 100 90 60 60 55 50 55 W W 70 50 10 / 45 …°C 80 40 30 20 50 60 q 70 80 V 90 [°C] 6 720 644 970-26.1il Bild 35 Warmwasser-Dauerleistung der WärmetauscherSets Logalux LAP2/5 und LAP2.2; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 116, Seite 130) -V QD 48 Heizmittel-Vorlauftemperatur Warmwasser-Dauerleistung Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude 6.6.7 Warmwasser von 10 auf 60 °C erwärmen (entsprechend NL Zahl 18). Hierzu notwendig ist eine Vorlauftemperatur (Puffertemperatur) von 70 °C. Aufgabenstellung 4 Gegeben • die ermittelte Bedarfskennzahl N = 11,4 (Æ Tabelle 18, Seite 17) • Heizkessel Logano G225 • Kesselleistung QK = 55 kW • Speichertemperatur -Sp = 70 °C • Pufferspeicher Logalux PR Für einen niedrigeren Spitzenvolumenstrom von 32 l/min ist keine Vorlauftemperatur von 70 °C notwendig. Aus Diagramm (ÆBild 37, [1]) lässt sich ablesen, dass eine Vorlauftemperatur von 65 °C ausreichend ist. / °C Zu ermitteln Vorausgesetzt ist eine Beheizung mit Heizkessel. 80 Für die gegebene Bedarfskennzahl des Mehrfamilienwohnhauses ist eine geeignete Frischwasserstation mit Pufferspeicher zu ermitteln: • Typ Frischwasserstation • Pufferspeichergröße • Volumenstrom zum Pufferspeicher in m3/h 6.6.8 6 85 90 °C °C 80 75 °C 75 °C 70 70 65 °C Bearbeitung 4 65 Auslegung Frischwasserstation Mit Hilfe des Diagramms Bild 36 kann der warmwasserseitige Spitzenvolumenstrom in Abhängigkeit der Bedarfskennzahl N ermittelt werden. . Vmax / l/min 60 °C 60 55 °C 55 50 °C 50 °C 45 40 40 20 30 25 . V / l/min 30 35 1 40 6 720 803 823-38.2O Bild 37 Temperaturverhalten Einzelstation FS40/2 20 65 °C V Warmwassertemperatur Vorlauftemperatur Spitzenvolumenstrom in l/min 10 0 0 5 10 15 20 N 6 720 808 439-08.1O Bild 36 Spitzenvolumenstrom in Abhängigkeit der Bedarfskennzahl N Vmax.Spitzenvolumenstrom (l/min) bei 60 °C Wassertemperatur N Bedarfskennzahl Es lässt sich ein Spitzenvolumenstrom von ca. 32 l/min ablesen. Spitzenvolumenstrom (60 °C/10 °C) NL-Zahl gemäß DIN 47081) Frischwasserstation FS.../2 Einheit 27 40 80 120 160 l/min 27 40 80 120 160 – 9 18 55 105 159 Tab. 23 Technische Daten 1) abhängig vom Bereitschaftsvolumen und der Kesselleistung Aus Tabelle 23 ergibt sich als geeignete Frischwasserstation der Typ Logalux FS40/2. Die kann bis zu 40 l/min Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 49 6 Auslegung mit der Bedarfskennzahl für Wohngebäude Abschätzung Pufferspeicher Maximale Spitzenzapfleistung QTWmax. · · 60 min/h Q TWmax = V S c 'T Friwa ----------------------1000 Volumenstrom zum Pufferspeicher Für die Ermittlung des erforderlichen Volumenstroms sind die Kesselleistung und die Temperaturdifferenz entscheidend. Als Temperaturdifferenz wird 25 K angesetzt (Æ Seite 49) · · QH QH · - = -----------------------------------------------------------V H = ---------------3 'T c P 25 K 1 163 Wh/ m K F. 5 QTWmax max. Spitzenzapfleistung in kW VS Spitzenvolumenstrom in l/min c spezifische Wärmekapazität von Wasser (= 1,163 Wh/(l × K)) 'TFriwa (TWarmwasser – TKaltwasser) in K 60 min/h = 32 l/min 1 163 Wh/lK 60 – 10 K ----------------------1000 = 111 kW F. 7 VH Q 'T cp Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Kessel thermische Leistung des Kessels in kW Temperaturspreizung in K spezifische Wärmekapazität in Wh/(m3 K) 3 · 55 kW V H = ------------------------------------------- = 1,9 m /h Wh 25 K 1,163 ----------3 m K Bereitschaftsvolumen VBV · · l V BV = Q TWmax – Q Kessel t SZ 35 ---------kWh F. 6 tSZ VBV QKessel QTWmax Ergebnis 4 • Frischwasserstation Logalux FS40/2 • Pufferspeicher Logalux PR500/5 E • Volumenstrom zum Pufferspeicher: 1,9 m3/h Dauer der Spitzen in h Bereitschaftsvolumen in l Kesselleistung in kW Maximale Spitzenzapfleistung in kW Mit t = tSZ = 10 min (nach DIN 4708) = 0,167 h: l V BV = 111 kW – 55 kW 0,167 h 35 ----------- = 327 l kWh 50 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 7 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 7.1 Dauerleistungsdiagramm als Berechnungshilfe (Prinzipdarstellung) . QD / kW Im Dauerleistungsbetrieb wird dem Speicher genau so viel Energie zugeführt, wie auf der Warmwasserseite entnommen wird. Der Speicher arbeitet dabei wie ein Durchlauferhitzer. Das Kaltwasser tritt mit rund 10 °C in den Speicher ein und mit der gewünschten Warmwassertemperatur wieder aus. Bei Dauerleistungsbetrieb spielt der Speicherinhalt keine Rolle; die Dauerleistung ist abhängig von der Heizfläche und von den Temperaturverhältnissen. ΔpH / mbar . VH / m3/h 110 500 400 350 300 200 5,9 5,3 4,95 4,6 2,8 100 100 W W 45 / °C 40 25 1,3 45 3 60 45 60 30 50 1,85 60 70 ϑ 50 90 2,5 10 /... °C 60 V 60 Dieses Feld markiert den Bereich, in dem der Speicher bei ausreichender Wärmeleistung mit einer Vorlauftemperatur von 80 °C bei 10 °C Kaltwasser-Eintrittstemperatur dauernd warmes Wasser zwischen 45 °C und 60 °C Austrittstemperatur liefern kann. 60 45 80 1 70 7.1.1 Dauerleistungsbereiche Im Dauerleistungsdiagramm ist jeder Vorlauftemperatur ein graues Feld zugeordnet, das nach oben und unten begrenzt ist (Æ Bild 38). Zum Beispiel ist das Feld -V = 80 °C p von den Kurven -WW = 10/45 °C o und -WW = 10/60 °C n begrenzt. 90 2 80 100 2,66 ϑ 90 Als Berechnungshilfe ist für jeden Buderus-Warmwasserspeicher ein Dauerleistungsdiagramm vorhanden. 55 50 20 45 10 Zusätzliche Werte lassen sich durch Interpolation oder Extrapolation ermitteln und mit Hilfslinien darstellen. Beispiele für zusätzliche Werte: • Warmwasser-Austrittstemperatur (Æ Bild 39, Seite 52) • Heizwasser-Druckverlust und -Volumenstrom (Æ Bild 40, Seite 52) • Vorlauftemperatur (Æ Bild 63, Seite 88). 7 0 0 10 20 6 720 804 360-11.2O 30 40 ΔϑH / K Bild 38 Dauerleistungsbereiche des Speichers Logalux SU500 (Vorlage Æ Bild 71, Seite 99) 'pH '-H QD VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom des Heizwassers in m³/h [1] [2] [3] Kurve -WW = 10/60 °C Kurve -WW = 10/45 °C Feld -V = 80 °C -V -WW Abhängige Größen: Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt -R sich aus der Formel -R = -V – '-H) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 51 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 7.1.2 Zusätzliche WarmwasserAustrittstemperaturen • Abstand zwischen 45 °C- und 60 °C-Kurve in drei gleiche Abschnitteteilen (Beispiel Æ Bild 39, Punkte für 50 °C und 55 °C) • Hilfslinie parallel zu den Begrenzungskurven des Feldes ziehen (Æ Bild 39, 50 °C- und 55 °C-Kurve) • Verschieben einer Hilfslinie außerhalb des Feldes im Abstand von 5 °C (Æ Bild 39, 40 °C- und 65 °C-Kurve) Weiteres Verschieben zu 35 °C-/70 °C-Kurven entspricht nicht den tatsächlichen Leistungen! . QD / kW 100 ϑ 90 2,5 W W 1 45 0/... 90 90 60 30 50 50 40 20 30 40 ΔϑH / K 30 -V -WW VH Beispiel 1 Der Warmwasserspeicher Logalux SU500 soll bei 60 kW Leistungsaufnahme Warmwasser mit 45 °C liefern. Die Vorlauftemperatur beträgt 80 °C. Welche Bedingungen sind heizwasserseitig einzuhalten? 52 4 5 90 2,5 3 4 50 1,85 60 45 2 60 2 25 1,3 45 55 20 Bild 39 Dauerleistungsdiagramm für Logalux SU500 mit Hilfslinien für zusätzliche Warmwasser-Austrittstemperaturen; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 70, Seite 98) Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom in m³/h 100 2,66 60 45 60 10 6 720 804 360-07.2O -R 100 1 60 3 55 50 45 0 'pH '-H QD 60 45 70 10 0 10 /. 45 .. °C 65 55 20 W W 80 V 60 60 45 ϑ 90 / °C 45 130 —– 2,7 90 25 40 1,3 55 40 500 400 350 300 200 5,9 5,3 4,95 4,6 2,8 100 60 70 ϑ 50 ΔpH / mbar . VH / m3/h 110 45 V 60 . QD / kW 50 1,85 60 80 70 Ablesen (Æ Bild 40) • O QD = 55 kW • P 'pH|130 mbar • Q VH|2,7 m³/h °C 45 80 Gegeben • M '-H = 80 °C – 65 °C = 15 K • N -WW = 60 °C (-V = 80 °C) 80 100 100 2,66 Beispiel 2 Welche Dauerleistung kann der Warmwasserspeicher Logalux SU500 übertragen, wenn heizwasserseitig 80/ 65 °C und warmwasserseitig 10/60 °C vorgegeben sind? 70 ϑ 110 500 400 350 300 200 5,9 5,3 4,95 4,6 2,8 Ablesen (Æ Bild 40) • p 'pH = 100 mbar • q VH = 2,66 m3/h • r '-H = 21 K / °C ΔpH / mbar . VH / m3/h Gegeben • n QD = 60 kW • o -WW = 45 °C (-V = 80 °C) 50 7 45 10 1 0 0 10 6 720 804 360-13.2O 5 20 30 40 ΔϑH / K Bild 40 Dauerleistungsdiagramm für Logalux SU500 mit Hilfslinien für zusätzliche Werte; Beispiele blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 70, Seite 98) 'pH '-H QD -R -V -WW VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 7.2 Berechnungsverfahren für Auslegung nach der Warmwasser-Dauerleistung Zur Speicherauslegung nach der WarmwasserDauerleistung sind die Daten zum Leistungsbedarf, zu Speichertyp und -größe sowie zur Pumpenauslegung zu bestimmen. Volumenstrom berechnen Über die Warmwasser-Dauerleistung ist aus dem Dauerleistungsdiagramm des Speichers die heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H zu ermitteln. Mit diesen Angaben lässt sich der Volumenstrom mit Hilfe der Grundformel 76 (Æ Seite 171) berechnen: Leistungsbedarf ermitteln Die erforderliche Leistung ist nach der Grundformel 77 (Æ Seite 171) zu berechnen: · Q D = V ww '- ww c F. 8 c '-WW QD Vww Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Warmwasserspreizung in K Warmwasser-Dauerleistung in kW Warmwasser-Zapfrate in l/h Der Volumenstrom Vist über die Summe aller Einzelabnahmen zu ermitteln. Diese lassen sich feststellen mit: • Messungen in der Anlage (bei vorhandenen Anlagen) • Abschätzungen mit Hilfe von statistischen Mittelwerten aus Tabellen oder aus Erfahrungswerten • Berechnung durchschnittlicher spezifischer Entnahmemengen und Hochrechnung auf den Gesamtverbrauch • ggf. Umrechnung der Einheit l/h oder m³/h in kW nach oben genannter Grundformel 77 (Æ Seite 171; Einheitengleichung). 7 · Q eff · V H = ----------------'- H c F. 9 c Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) '-H Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Qeff Effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) in kW VH Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Heizwasserseitigen Druckverlust bestimmen Zur Auslegung der Heizungspumpe ist es notwendig, den heizwasserseitigen Druckverlust zu bestimmen. Standardwerte sind in den Tabellen „WarmwasserLeistungsdaten“ des Speichers zu finden. Für spezielle Auslegungsfälle ist der Druckverlust aus dem Dauerleistungsdiagramm (ggf. interpolieren, Æ Bild 40, Seite 52) bzw. aus dem Druckverlustdiagramm in Abhängigkeit vom Volumenstrom abzulesen. Speicher auswählen Die Auswahl des Speichers ist unter Berücksichtigung der bekannten Daten in Verbindung mit den Dauerleistungsdiagrammen zu treffen. Sollte die erforderliche Warmwasser-Austrittstemperatur über 65 °C liegen, ist wie in Kapitel 7.5 zu verfahren. Bei der Speicherauswahl ist zu beachten: • mit den entsprechenden Diagrammen für liegende oder stehende Speicher arbeiten • Druckverlust nicht größer als rund 350 mbar wählen • eventuelle Mindestbevorratung berücksichtigen • besonders bei hohen Vorlauf- und/oder Speichertemperaturen einen Verschmutzungsfaktor für den Glattrohr-Wärmetauscher einkalkulieren • Warmwasser-Dauerleistung nicht größer wählen als die verfügbare Wärmeleistung. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 53 Beispiel für Warmwassertemperaturen bis 65 °C (Prinzipdarstellung) 200 90 W Warmwasser-Dauerleistung Die angegebene Warmwasser-Zapfrate ist mit der gegebenen Temperaturdifferenz (-K = 10 °C) nach der Grundformel 77 (Æ Seite 171) in die benötigte Warmwasser-Dauerleistung umzurechnen: · Q D = V ww '- ww c · l 1 kWh Q D = 1600 --- (65 – 10) K --------- ----------- = 102 kW h 860 l K 60 45 2 ? 3 60 45 60 60 45 65 50 55 60 45 50 55 45 0 0 10 4 25 30 40 ΔϑH [K] 6 720 644 970-31.1il Bild 41 Warmwasser-Dauerleistung Logalux LTN750 und LTN950; Beispiel blau hervorgehoben (Abhängige GrößenÆ Bild 38, Seite 51, Vorlage Æ Bild 80, Seite 108) 'pH '-H QD -R -V -WW VH F. 10 80 6 102 °C 45 /… Bearbeitung ϑW 7.3.2 100 —– 5,8 50 —– 4,2 150 Gegeben • Warmwasser-Zapfrate VWW = 1600 l/h • Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 65 °C • Heizwasser-Vorlauftemperatur -V = 90 °C • anteilige Kesselleistung für Warmwasserbereitung Qeff rund 100 kW • Warmwasserbevorratung rund 40 % bis 50 % des Bedarfs • liegender Speicher Zu ermitteln • n Speichertyp und -größe • o Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH in mbar • p Volumenstrom VH in l/h bzw. m³/h • q Heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H in K • r Rücklauftemperatur -R in °C 500 400 300 200 —– —– —– —– 13,011,6 10,0 8,2 VH/m3/h 10 7.3.1 Aufgabenstellung Für Warmwasser-Austrittstemperaturen von 40 °C bis 65 °C kann der Speicher über das Dauerleistungsdiagramm ausgelegt werden. In diesem Temperaturbereich lassen sich Warmwasser-Leistungsdaten für andere Austrittstemperaturen als 45 °C oder 65 °C über Extrapolation oder Interpolation ermitteln (Æ Bild 39, Seite 52). ΔpH/mbar 100 QD [kW] 70 ϑV /°C 7.3 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 50 7 Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Für diesen speziellen Auslegungsfall ist zunächst der Volumenstrom p zu berechnen. Der heizwasserseitige Druckverlust o lässt sich dann aus dem Druckverlustdiagramm des Speichers ablesen. Der Speicher ist nach der Warmwasser-Dauerleistung über Iteration auszuwählen. Speichertyp und -größe Zur Auswahl von Speichertyp und Speichergröße (liegender Speicher vorgegeben) ist das Dauerleistungsdiagramm der Warmwasserspeicher Logalux LTN750 und LTN950 als zutreffend anzunehmen, weil mit dem Warmwasserspeicher Logalux LTN950 n die geforderte 50-%ige Bevorratung (800 l) möglich ist. Im Dauerleistungsdiagramm Æ Bild 81, Seite 108 ist bei der vorgegebenen Heizwasser-Vorlauftemperatur von 90 °C eine Hilfslinie für eine Warmwassertemperatur von 65 °C einzuzeichnen (Beispiel Æ Bild 41). Aus dem Dauerleistungsdiagramm ist jedoch nur die zugehörige heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H = 25 K q eindeutig ablesbar. 54 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung Volumenstrom Der Volumenstrom errechnet sich nach Grundformel 76 (Æ Seite 171): · QK · V H = ----------------'- H c F. 11 · 102 kW V H = ------------------------------------- = 3509l e h 1 kWh 25 K --------- ----------860 l K 7 Ergebnis • n Speichertyp Logalux LTN950 mit 950 Litern Speicherinhalt, damit die 50-%ige Bevorratung (800 l) möglich ist • o Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH|37 mbar • p Volumenstrom VH = 3509 l/h • q Heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H = 25 K • r Rücklauftemperatur -R ergibt sich aus -R = -V – '-H = 70 °C. Heizwasserseitiger Druckverlust Ausgehend vom berechneten Volumenstrom p lässt sich für den Warmwasserspeicher Logalux LTN950 n aus dem Druckverlustdiagramm der heizwasserseitige Druckverlust q ablesen: ∆pH [mbar] 60 50 37 2 20 0 300 0… 250 2 00 1,5 20 0… 40 0… 75 10 95 0 55 0 150 0 1 5 2 0,8 0,9 1 3 3,5 4 5 6 7 8 910 . VH [m3/h] 6 720 644 970-32.1il Bild 42 Heizwasserseitiger Druckverlust Logalux LTN400 bis LTN3000; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 78, Seite 107) 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar VH Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 55 7 7.4 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung Beispiel Restaurant 7.4.1 Aufgabenstellung In Restaurants und Gaststätten sind Warmwasserbereitungsanlagen so auszulegen, dass auftretender Spitzenbedarf abgedeckt ist. Gegeben • Restaurant mit durchschnittlich 170 Essen täglich, davon 50 mittags und 120 abends (innerhalb von rund drei Stunden) • maximale Heizwasser-Vorlauftemperatur von -V = 80 °C Zu ermitteln • n Warmwasserbedarf VWW in l • o Speichertyp und -größe • p Wärmeleistung Qeff in kW für eine Aufheizzeit ta|0,5 h • q Volumenstrom VH in m³/h • r Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH in mbar. V ww = 120 4 l = 480 l Es sind also abends 480 Liter n Warmwasser mit 60 °C bereitzustellen. Der Gesamtwarmwasserbedarf fällt jedoch nicht auf einmal an. Er entsteht anteilig für die Vorbereitung und, um Stunden zeitversetzt, für das Spülen. Für die erforderlichen 480 Liter sind zu berechnen • Nach der Grundformel 74 (Æ Seite 171) die Speicherkapazität · Q Sp = V Sp - Sp – - KW c F. 12 Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA ist die Bedarfskategorie „Blockverteilungen – einzelner Spitzenbedarf“ zu wählen. 7.4.2 · 1 kWh Q Sp = 480 l 50 K --------- ----------- = 27,9 kWh 860 l K Bearbeitung Warmwasserbedarf und Wärmeleistung Für eine Speicherdimensionierung ist der größte tägliche Warmwasserbedarf in der Küche anzusetzen. Da der überwiegende Teil der Essensportionen abends anfällt, ist auch die Speicherauslegung für diesen Fall vorzunehmen. Für die Speicherauslegung von Gewerbeobjekten gibt es als Auslegungshilfen Tabellen mit Verbrauchsrichtwerten (Æ Tabelle 81, Seite 165). • Nach den Grundformeln 79 und 80 (Æ Seite 171) die effektive Anschlussleistung mit ÜbertragungsKorrekturfaktor x = 0,85 (Æ Bild 168, Seite 159, Kurve a für 0,5 h): Q Sp · Q eff = ---------ta x F. 13 Mit dem Richtwert s (Beispiel Æ Tabelle 24) ist der Gesamtwarmwasserbedarf zu ermitteln: Verbraucher Bürogebäude Kaufhäuser Restaurant, Gaststätten • für Vorbereitung • zeitversetzt für Spülen Warmwasserbedarf [l] 10 - 40 10 - 40 4 4s · 27,9 kWh- = 65,6 kW Q eff = -------------------------0,5 h 0,85 t Bezugsgröße je Person und Tag je Beschäftigter und Tag WarmwasserAustrittstemperatur [ °C] 45 45 Mittlerer Wärmemengenbedarf [Wh] 410 - 1630 410 - 1630 je Essen je Essen 60 - 65 60 - 65 235 - 255 235 - 255 Tab. 24 Auszug aus der Tabelle „Richtwerte für den mittleren Warmwasser- und Wärmemengenbedarf verschiedener Verbraucher“, Beispiel fett hervorgehoben (vollständige Tabelle Æ Tabelle 81, Seite 165) 56 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung Speichertyp und -größe Ein geeigneter Speicher sollte den Bedarf bevorraten. Es kommen also nur Speicher in Betracht, die einen Speicherinhalt von wenigstens 480 Litern haben. Außerdem sollten sie eine Warmwasser-Dauerleistung von mindestens 65,6 kW t erbringen, damit der Speicher ca. innerhalb einer halben Stunde wieder durchgewärmt ist. Die Auswahl ist anhand der Tabelle 37 auf Seite 97 vorzunehmen. Durch einen Abgleich mit der vom Speicher zur Verfügung gestellten Warmwasser-Dauerleistung p unter Berücksichtigung der gegebenen Vorlauftemperatur von maximal 80 °C u wird der Speicher gewählt (Beispiel Æ Tabelle 25). Der Volumenstrom q und der heizwasserseitige Druckverlust r sind ebenfalls aus dieser Tabelle abzulesen. Der Warmwasserspeicher Logalux SU500 benötigt mit Qeff = 50,6 kW p nach der umgestellten Formel 13 von Seite 58 die akzeptable Aufheizzeit: Logalux SU500 o SU750 v HeizwasserVorlauftemp. in °C 50 60 70 80 u 90 50 60 70 80 90 Leistungskennzahl NL1) bei Speichertemperatur 60 °C – – 16,7 17,2 17,9 – – 21,7 24,3 29,3 7 Q Sp t a = ---------------· Q eff x F. 14 27,9 kWh t a = -------------------------------------- = 0,65 h = 39 min 50,6 kWh 0,85 Die nächste Speichergröße Logalux SU750 v deckt zwar mit Qeff = 61,6 kW w die Warmwasser-Dauerleistung von 65,6 kW t vollständig ab, es müssten aber zusätzlich (nicht benötigte) 250 Liter Trinkwasser erwärmt werden. Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW – – 16,0 392 – – 30,8 757 35,2 605 46,2 1135 50,6 p 870 60,5 1486 66,6 1145 75,9 1595 473 19,3 – – 974 39,6 – – 1297 52,8 757 44,0 1825 74,3 1059 61,6 w 2365 96,3 1456 84,7 Heizwasserbedarf in m³/h 2,5 q Druckverlust in mbar 90 r 2,2 100 Tab. 25 Auszug aus der Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SU500 bis SU1000 bei reduziertem Heizwasserbedarf“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 36, Seite 96) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen, minimaler Wärmebedarf entsprechend Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Ergebnis • n Warmwasserbedarf 2 × 480 Liter mit 60 °C • o Warmwasserspeicher Logalux SU500 mit 500 Litern Speicherinhalt erfüllt die Anforderungen • p Warmwasser-Dauerleistung Qeff = 50,6 kW bei einer Vorlauftemperatur -V = 80 °C für eine Aufheizzeit ta = 39 Minuten • q Volumenstrom VH = 2,5 m³/h • r Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH = 90 mbar. Um Heizkomforteinbußen zu vermeiden, sollte die Aufheizzeit des Speichers wegen der Unterbrechung des Heizbetriebs während der Warmwasserbereitung eine halbe Stunde nicht überschreiten p. Der Warmwasserspeicher Logalux SU500 mit der Aufheizzeit von 39 Minuten ist jedoch geeignet, weil die reale Aufheizzeit kürzer wird, wenn der kalkulierte Spitzenbedarf nicht voll abzudecken ist. Die nächste Speichergröße Logalux SU750 mit 750 Litern Speicherinhalt wäre für dieses Beispiel wirtschaftlich nicht vertretbar. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 57 Beispiel Schlachthof (Warmwassertemperatur über 65 °C) 7.5.1 Aufgabenstellung Liegt die benötigte Warmwassertemperatur über 65 °C, können die zugehörigen Leistungsdaten nicht durch Extrapolation aus dem Dauerleistungsdiagramm ermittelt werden. In diesem Fall ist die logarithmische Temperaturdifferenz zu berechnen und ein Vergleich des Wärmedurchgangskoeffizienten (k-Zahl-Vergleich) durchzuführen. . QD [kW] ∆.pH/mbar VH/m3/h 600 Betriebspunkte Zweckmäßigerweise ist vorab aus den verfügbaren Daten die k-Zahl für einen realen Betriebspunkt mit übertragbarer Leistung zu berechnen. Dazu wird der Speichertyp Logalux LTN n gewählt. Mit dem zugehörigen Dauerleistungsdiagramm lässt sich als Druckverlustlinie die Kurve bei 'pH = 300 mbar als zutreffend annehmen (Beispiel Æ Bild 43, p). Diese ist für die weitere Berechnung beizubehalten. Damit ist eine konstante Strömungsgeschwindigkeit im Wärmetauscher festgelegt. 200 —– 19,0 100 —– 13,8 50 —– 9,6 6 90 500 480 450 ϑ W W 10 45 /…° C 400 80 60 45 ϑV / ° C 350 60 45 7 70 300 280 250 45 200 150 Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA ist die Bedarfskategorie „Blockverteilungen – Dauerbedarf“ zu wählen. 7.5.2 Bearbeitung Aus den Dauerleistungsdiagrammen sind nur Dauerleistungen für Warmwasser-Austrittstemperaturen bis maximal 65 °C ablesbar (Æ Bild 39, Seite 52). 3 100 550 Gegeben • effektive Anschlussleistung Qeff = 280 kW • Heizwasser-Vorlauftemperatur -V = 100 °C • Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 80 °C • aus Platzgründen ist ein liegender Speicher einzuplanen; vorgesehene Warmwasserspeicher Logalux LT...2500 bis LT...3000. Zu ermitteln • n Speichertyp und -größe • o Volumenstrom VH in l/h bzw. m³/h • p Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH in mbar • q Heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H in K • r Heizwasser-Rücklauftemperatur -R in °C. 500 400 300 —– —– —– 30,0 27,0 23,2 60 7.5 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 100 60 60 45 50 7 55 45 50 0 0 10 17 20 30 40 ∆ϑH [K] 6 720 644 970-33.1il Bild 43 Warmwasser-Dauerleistung Logalux LTN2500 und LTN3000; Beispiel blau hervorgehoben (Abhängige Größen Æ Bild 38, Seite 51, Vorlage Æ Bild 84, Seite 109) 'pH '-H QD -R -V -WW VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Aus dem Dauerleistungsdiagramm sind die Leistungsdaten von Betriebspunkt s abzulesen. Bei der vorgesehenen Vorlauftemperatur -V = 100 °C für eine Aufheizung von -KW = 10 °C auf -WW = 60 °C ergibt sich eine Leistung von QD | 480 kW und eine HeizwasserTemperaturdifferenz von '-H | 17 K. Der Betriebspunkt t hat bei der vorgegebenen Anschlussleistung Qeff = 280 kW eine heizwasserseitige Temperaturdifferenz von '-H = 10 K. Auf derselben Druckverlustlinie gilt dieser Punkt als Annahme für eine Aufheizung von -KW = 10 °C auf -WW = 80 °C bei der gegebenen Vorlauftemperatur -V = 100 °C. 58 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung k-Zahl für den realen Betriebspunkt Zuerst ist die logarithmische Temperaturdifferenz '-mln des Glattrohr-Wärmetauschers für den Betriebspunkt s aus der Grundformel 82 (Æ Seite 171) zu berechnen: k-Zahl für den angenommenen Betriebspunkt Da in diesem Beispiel eine benötigte Leistung von 280 kW vorgegeben ist, sind für den Betriebspunkt t ebenfalls die logarithmische Temperaturdifferenz '-mln und die entsprechende k-Zahl zu ermitteln. '- groß – '- klein '- mln = --------------------------------------'- groß ln ---------------'- klein F. 15 '- H '- H '- klein = 20 K Vergleich mit Formel Æ 80 Seite 171 Darstellung : 100 °C '- WW : 60 °C '- klein = 40 K J J 90 °C I 10 °C '- groß = 80 K F. 17 80 K – 20 K '- mln = ----------------------------- = 43,3 K 80 K ln ----------20 K Mit diesem Wert ergibt sich die neue k-Zahl: 83 °C I 10 °C 280 kW k neu = ---------------------------------------2 11,5 m 43,3 K '- groß = 73 K 73 K – 40 K '- mln = ----------------------------- = 54,9 K 73 K ln ----------40 K Durch Umformung der Grundformel 83 (Æ Seite 171) lässt sich die k-Zahl bestimmen. Mit der WärmetauscherHeizfläche A von 11,5 m2 für die Speicher Logalux LTN2500 und LTN3000 (Æ Tabelle 39, Seite 102) ergibt sich: Q k alt = -----------------------A '- mln kW = 0,563 ---------------2 m K v Vergleich der k-Zahlen Die beiden Wärmedurchgangskoeffizienten kalt u und kneu v werden verglichen. Allgemein gilt, dass sich der Wärmedurchgangskoeffizient bei höheren Temperaturen mit gleichem Volumenstrom und konstantem heizwasserseitigen Druckverlust erhöht. Alle Leistungen, deren Wärmedurchgangskoeffizienten kneu kleiner sind als kalt , können somit übertragen werden. Wenn die maximale Leistung eines Speichers bei hohen Austrittstemperaturen gesucht wird, muss dieser Rechengang jeweils mit einer anderen Druckverlustlinie ggf. mehrmals wiederholt werden. Ergebnis • n der Warmwasserspeicher Logalux LTN2500 oder LTN3000 ist geeignet • o Volumenstrom für Q = 280 kW und '-H = 10 K nach Grundformel 76 (Æ Seite 171): F. 16 480 kW kW k alt = ---------------------------------------- = 0,760 --------------2 2 11,5 m 54,9 K m K : 100 °C '- WW : 80 °C Die Temperaturdifferenz '-groß ist die größere Temperaturdifferenz, '-klein die kleinere Temperaturdifferenz, die zwischen Heizwasser und Trinkwasser am Anfang bzw. am Ende des Wärmetauschers besteht. Diese Temperaturdifferenzen werden aus den heizwasserseitigen ('-H) und den warmwasserseitigen ('-WW) Temperaturen berechnet. 7 u 3 280 kW = 24080 l/h | 24,1 m /h V H = ------------------------------------1 kWh 10 K --------- ----------860 l K • p Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH = 300 mbar • q Heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H = 10 K • r Rücklauftemperatur -R = -V – '-H = 90 °C. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 59 7 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung 7.6 Beispiel dampfbeheizter Speicher 7.6.1 Aufgabenstellung Am Beispiel einer Hochdruckdampfanlage mit Dampfdrücken über 1,0 bar wird die Auslegung eines Warmwasserspeichers für einen industriellen Bedarfsfall mit einer hohen kontinuierlichen Wasserentnahme dargestellt. Hochdruckdampfanlagen kommen für das Beheizen bewohnter Räume nicht infrage. Gegeben • Industriebetrieb mit kontinuierlicher Warmwasserentnahme von 3700 l/h • Warmwassertemperatur -WW = 60 °C • Kaltwassertemperatur -KW = 10 °C • Heizmedium Dampf mit 2,5 bar Überdruck • Sattdampftemperatur 133 °C bei 2,0 bar Überdruck. Zu ermitteln • n Speichertyp und -größe • o Dampfmassenstrom mDa in kg/h • p Kondensatmassenstrom mKo in kg/h. 7.6.2 Bearbeitung Warmwasser-Dauerleistung für Speicherauswahl Zuerst ist die erforderliche Leistung für eine stündliche Warmwasserentnahme von 3700 Litern mit 60 °C nach der Grundformel 77 (Æ Seite 171) zu berechnen: · · Q D = V ww '- ww c F. 18 · l 1 kWh Q D = 3700 --- 50 K --------- ----------- = 215 kW h 860 l K q Angesichts einer kontinuierlichen Warmwasserentnahme ist die Warmwasserbereitung mit Dauerleistung vorzusehen. In diesem Fall spielt die Speichergröße eine untergeordnete Rolle. Es ist ein kleiner Speicher verwendbar, der die erforderliche Dauerleistung erbringt. In Æ Tabelle 42, Seite 106 ist nun zu überprüfen, welcher Speicher diese Leistung erbringt (Beispiel Æ Tabelle 26). Da sie für den vorgegebenen Betriebsdruck von 2,5 bar Überdruck keine Angaben zur Warmwasser-Dauerleistung enthält, ist eine Abschätzung vorzunehmen. Für den Leistungsbereich zwischen 2,0 bar und 3,0 bar Überdruck r wird der Speicher Logalux LTD400 gewählt. Logalux LTD400 LTD550 Warmwassertemperatur in °C 45 60 45 60 Warmwasser-Dauerleistung in kW1) und erforderliche Nennweiten der Kondensatableitung bei Dampfüberdruck von 0,1 bar 0,3 bar 0,5 bar 1,0 bar 2,0 bar 3,0 bar 4,0 bar 5,0 bar 81 105 122 163 233 279 326 372 81 105 122 163 209 s 256 r 302 349 81 105 122 163 233 279 326 372 81 105 122 163 209 256 302 349 Tab. 26 Auszug aus der Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten Logalux LTD400 bis LTD3000 (Dampf-Wärmetauscher) in Verbindung mit Schwimmerkondensatableiter“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 42, Seite 106) 1) Alle Leistungen ergeben sich nur bei einer begrenzten Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes in den Anschlussstutzen des GlattrohrWärmetauschers und bei freiem Kondensataustritt ohne Rückstau. Erforderliche Nennweiten der Kondensatableitung: DN 15 60 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung Warmwasser-Dauerleistung bei fehlendem Tabellenwert Es ist nun zu überprüfen, ob der Warmwasserspeicher Logalux LTD400 bei einem Dampfüberdruck von 2,5 bar eine Warmwasser-Dauerleistung von 215 kW erbringen kann. Auszugehen ist von der Tabellenangabe für die Warmwasser-Dauerleistung des Speichers Logalux LTD400 bei 2,0 bar Dampfüberdruck. Bei einer Warmwasser-Dauerleistung von 209 kW bei 60 °C Entnahmetemperatur (Æ Tabelle 26, Seite 60, s), der Sattdampftemperatur von 133 °C bei 2,0 bar Überdruck und einer Kondensation gegen Atmosphärendruck bei 100 °C ergeben sich folgende Temperaturverhältnisse: '- H : 133 °C '- WW : 60 °C '- klein = 73 K J 100 °C I 10 °C '- groß = 90 K F. 19 Aus der Grundformel 83 (Æ Seite 171) ergibt sich somit: · Q = A k '- mln F. 22 2 · kW Q = 2,6 m 0,990 ---------------- 83,9 K 2 m K = 216 kW Der gewählte Speicher kann die erforderliche Leistung von 215 kW q bei einem Dampfüberdruck von 2,5 bar übertragen. Ergebnis • n Warmwasserspeicher Logalux LTD400 mit 400 Litern Speicherinhalt • o Der Dampfmassenstrom wird aus dem Quotienten der Leistung q und der Enthalpie des Dampfes bestimmt (Beispiel Æ Tabelle 27, t): Für die logarithmische Temperaturdifferenz gilt nach der Grundformel 82 (Æ Seite 171): 90 K – 73 K '- mln = ------------------------------------- = 81,2 K ln 90 K e 73 K 7 Q m Da = ----hs F. 23 215 kW m Da = ------------------------------------- = 284 kg/h 0,7568 kWh/kg Durch Umformung der Grundformel 83 (Æ Seite 171) lässt sich die k-Zahl bestimmen. Mit der WärmetauscherHeizfläche A von 2,6 m2 für den Speicher Logalux LTD400 (Æ Tabelle 39, Seite 102) ergibt sich: F. 24 • p Der Kondensatmassenstrom wird aus dem Quotienten der Leistung q und der Verdampfungswärme ermittelt (Æ Tabelle 27, u): Q k = -----------------------A '- mln Q m Ko = ---r F. 20 F. 25 209 kW k = -----------------------------------2 2,6 m 81,2 K kW = 0,990 ---------------2 m K 215 kW m Ko = ------------------------------------- = 360 kg/h 0,5965 kWh/kg Mit dieser k-Zahl ist nun die Warmwasser-Dauerleistung für 2,5 bar Überdruck zu berechnen, da hierdurch der Wärmeübergang verbessert wird und die errechnete k-Zahl eine Untergrenze für den Auslegungsfall darstellt. Um die k-Zahl berechnen zu können, ist zuvor die logarithmische Temperaturdifferenz '-mln des Auslegungsfalles zu bestimmen. : 138 °C J 100 °C '- WW : 60 °C I 10 °C '- H '- klein = 78 K '- groß = 90 K F. 21 90 K – 78 K '- mln = ----------------------------- = 83,9 K K ln 90 ----------78 K Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 61 7 Speicher auslegen nach der Warmwasser-Dauerleistung Dampfüberdruck in bar 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 Sattdampftemperatur in °C 102,3 104,8 107,1 109,3 111,4 113,3 115,2 116,9 118,6 120,2 127,4 133,5 138,9 143,6 147,9 151,8 158,8 Dampfenthalpie h“ in kWh/kg 0,7444 0,7453 0,7464 0,7472 0,7481 0,7489 0,7497 0,7506 0,7511 0,7518 0,7546 0,7568 t 0,7588 0,7604 0,7619 0,7632 0,7654 Verdampfungswärme r in kWh/kg 0,6253 0,6233 0,6217 0,6200 0,6184 0,6169 0,6156 0,6142 0,6128 0,6116 0,6058 0,6009 0,5965 u 0,5925 0,5888 0,5854 0,5792 Tab. 27 Dampfparameter 62 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8 System auslegen für WarmwasserSpitzenbedarf AW Warmwasser-Spitzenbedarf bezeichnet die Entnahme großer Warmwassermengen innerhalb sehr kurzer Zeit. Ein typisches Beispiel hierfür ist ein Industriebetrieb, in welchem Warmwasser nur für die Körperreinigung der Mitarbeiter bei Schichtende benötigt wird. Wenn ein derartiger Bedarf vorliegt, kann häufig auch von einer langen, zum Teil mehrstündigen Aufheizzeit ausgegangen werden. 8.1 Berechnen der Warmwasser-Aufheizleistung bei Speichersystemen 8.1.1 Aufheizverhalten Im Unterschied zur Warmwasser-Dauerleistung wird bei der Aufheizung kein Wasser entnommen. Infolge der Erwärmung steigt die Warmwassertemperatur im Speicher stetig an. In dem Maße, wie sich das Trinkwasser erwärmt, verringert sich die Übertragungsleistung des Wärmetauschers, vorausgesetzt die Vorlauftemperatur ist konstant. Wenn der Speicherinhalt in der Zeit tx auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt wird, sollte er theoretisch die Wärmemenge QDx · tx aufgenommen haben. Diese Wärmemenge entspricht der Fläche unter der Geraden QDx (Æ Bild 45, Kurve a). Im Unterschied zum Dauerleistungsbetrieb, bei dem zu jeder Zeit die gleiche Leistung übertragen wird, sinkt die zur Übertragung verfügbare theoretische Anschlussleistung Qtheor. (Wärmetauscherleistung) mit fortschreitender Zeit. Die übertragene Wärmemenge (Æ Bild 45, schraffierte Fläche unter Kurve b) ist also kleiner als beim Dauerleistungsbetrieb. Dies bedeutet, dass der Speicherinhalt nach der Zeit tx die Solltemperatur nicht erreicht. Um die Solltemperatur in der Zeit tx zu erreichen, muss die theoretische Anschlussleistung Qtheor. so weit angehoben werden, dass die Fläche unter der Kurve Qeff der fehlenden Wärmemenge entspricht, d. h. gleich groß wie die Fläche unter der Kurve QDx ist (Æ Bild 46). Die effektive Anschlussleistung Qeff ist zur Ermittlung der Kesselgröße und der Heizwassermenge (für die Pumpenauslegung) erforderlich. Die theoretische Anschlussleistung Qtheor. ist zur Ermittlung der Aufheizzeit anzusetzen. 8 ϑV VH . VH ∆ϑH RH ϑR EK 6 720 644 970-34.1il Bild 44 Aufheizverhalten: keine Entnahme, nur Wärmezufuhr '-H ändert sich ständig AW '-H EK RH -R -V VH VH Warmwasseraustritt Heizwasserseitige Temperaturdifferenz Kaltwassereintritt Heizungsrücklauf Heizmittel-Rücklauftemperatur Heizmittel-Vorlauftemperatur Heizungsvorlauf Volumenstrom QD [kW] QDx a Qtheor. b tx t [h] 6 720 644 970-35.1il Bild 45 Aufheizverhalten und Dauerleistungsbetrieb QD [kW] QDx a Q c eff tx Qtheor. b t [h] 6 720 644 970-36.1il Bild 46 Theoretische und effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) Legende zu Bild 45 und Bild 46: a Übertragungsleistung bei Dauerleistungsbetrieb b Übertragungsleistung bei Aufheizvorgang c Angehobene Übertragungsleistung bei Aufheizvorgang QD Warmwasser-Dauerleistung Qeff Effektive Anschlussleistung Qtheor. Theoretische Anschlussleistung t Zeit Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 63 8 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8.1.2 Übertragungs-Korrekturfaktor x Das Bild 168 (Æ Seite 159) zeigt den ÜbertragungsKorrekturfaktor x in Abhängigkeit von der Aufheizzeit (Beispiel Æ Bild 47). Wenn die Rücklauftemperatur höher als die Speichersolltemperatur ist, gilt die Kurve a (für 60 °C Speichersolltemperatur) oder Kurve b (für 45 °C Speichersolltemperatur). Wenn die Rücklauftemperatur unter der Speichersolltemperatur liegt, gelten die Kurven c oder d entsprechend. Beispiel Gegeben: • Aufheizzeit ta = 1 h • Speichertemperatur -Sp = 60 °C • Rücklauftemperatur -R < 60 °C. Korrektur der Wärmetauscherleistung: • es gilt Kurve c (Æ Bild 47): Übertragungs-Korrekturfaktor x = 0,85 • Berechnen der effektiven Anschlussleistung Qeff (Wärmetauscherleistung) mit Grundformel 80 (Æ Seite 171): · Q theor. · Q eff = -------------x Qtheor. x 8.1.3 Volumetrischer Korrekturfaktor y Bei der Bevorratung in einem Speicher mit GlattrohrWärmetauscher ist immer zu berücksichtigen, dass eine 100-%ige Erwärmung des gesamten Inhalts auf die gewünschte Temperatur nicht möglich ist. Um den nutzbaren Speicherinhalt zu berechnen, muss daher der volumetrische Korrekturfaktor y nach Tabelle 74 (Æ Seite 159) zu berücksichtigt werden (Beispiel Æ Tabelle 28) Beispiel Gegeben: • berechneter Speicherinhalt VSp = 160 l • angenommene Speichergröße Logalux SU160. F. 26 Qeff Legende zu Bild 47: a Heizwasserseitige Rücklauftemperatur höher als Speichertemperatur von z. B. 60 °C bei einer Dauerleistung bezogen auf warmwasserseitig 10/60 °C b Wie a, jedoch bezogen auf 10/45 °C c Heizwasserseitige Rücklauftemperatur tiefer als Speichertemperatur von z. B. 60 °C bei einer Dauerleistung bezogen auf warmwasserseitig 10/60 °C d Wie c, Dauerleistung jedoch bezogen auf 10/45 °C ta Aufheizzeit x Übertragungs-Korrekturfaktor Effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) in kW Theoretische Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) in kW Übertragungs-Korrekturfaktor Korrektur des Speichervolumens: • volumetrischer Korrekturfaktor y = 0,94 (Æ Tabelle 28) • nutzbarer Speicherinhalt Zum Ablesen der theoretischen Anschlussleistung Qtheor. aus dem Dauerleistungsdiagramm des Speichers die Kurve für die Warmwasser-Austrittstemperatur wählen, die der Speichersolltemperatur entspricht. x Es ist die nächste Speichergröße Logalux SU200 mit 200 Litern Speicherinhalt zu wählen, wovon beim Speichersystem nur 188 Liter nutzbar sind. 1,00 0,90 V Sp = 160 l 0,94 = 150,40 l a c b Logalux SU/S LT/L LT > 400 d Aufstellung stehend liegend liegend Volumetrischer Korrekturfaktor y für Zapfdauer 15 - 20 min unter 15 min 0,94 0,89 0,96 0,91 0,90 0,85 Tab. 28 Volumetrischer Korrekturfaktor y; Beispiel fett hervorgehoben (Vorlage Æ Tabelle 74, Seite 159) 0,85 0,80 0,70 0,5 1 1,5 2 ta [h] 6 720 644 970-37.1il Bild 47 Übertragungs-Korrekturfaktor x; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 122, Seite 136) 64 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8.2 Spitzenbedarf mit langer Aufheizzeit Systementscheidung Für die Größenbestimmung des Speichers ist eine Entscheidung zwischen den Varianten Speichersystem, Speicherladesystem und Frischwasserstation mit Pufferspeicher zu treffen. Wenn eine Frischwasserstation gewählt wird, muss auch der Pufferspeicher ausgelegt werden. • Variante Speichersystem Der gesamte Bedarf wird bevorratet. Für diese Variante genügt eine Wärmeleistung, die entsprechend der verfügbaren Aufheizzeit dimensioniert wird und im Regelfall relativ gering ist. Bei einem Speichersystem, also ein Speicher mit eingebautem Wärmetauscher, muss auf jeden Fall der „Volumetrischer Korrekturfaktor y“, (Æ Seite 64) berücksichtigt werden. Es muss der gesamte Warmwasserbedarf bevorratet werden, da beim Speichersystem während der kurzen Spitzenentnahme keine anteilige Dauerleistung angerechnet werden kann. • Variante Speicherladesystem Nur ein Teil des Gesamtbedarfs wird bevorratet, der Rest wird per Dauerleistung während der Entnahme über einen Wärmetauscher erwärmt. Solche Anlagen sollten bevorzugt im Speicherladesystem, also mit extern angeordnetem Wärmetauscher, konzipiert werden, da im Speicherladesystem eine beliebige Zuordnung des Speicherinhalts und der Wärmetauscherleistung möglich ist. Für die Auswahl des Wärmetauschers zur Warmwasserbereitung ist die zur Verfügung stehende Kessel- oder Fernwärmeleistung maßgebend. Steht die Wärmeerzeugerleistung nicht zeitnah nach dem Ladebeginn zu Verfügung muss dieses bei der Auslegung berücksichtigt werden. • Variante Frischwasserstation mit Pufferspeicher Nur ein Teil wird im Pufferspeicher bevorratet, der Rest wird während der Entnahme über den Wärmeerzeuger erwärmt. Für die Auslegung des Puffervolumens ist die zur Verfügung stehende Wärmeerzeugerleistung maßgebend. 8.2.1 c 'qm t V Speicherkapazität berechnen Q Sp = q m n F. 28 n qm QSP Formel für die Speicherkapazität Anzahl der Entnahmen Mittlerer spezifischer Verbrauch pro Entnahme in kWh Speicherkapazität in kWh Die Speicherkapazität ergibt sich aus der Hochrechnung des mittleren spezifischen Verbrauchs pro Entnahme auf den Gesamtverbrauch. Bei 100-%iger Bevorratung ist die Speicherkapazität gleich dem Gesamtverbrauch. 8.2.3 Formel für den mittleren spezifischen Warmwasserverbrauch pro Entnahme Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Temperaturdifferenz in K Mittlerer spezifischer Verbrauch pro Entnahme in kWh Laufzeit in h Volumenstrom in l/h Summe aller Einzelabnahmen feststellen mit • Messungen in der Anlage (bei vorhandenen Anlagen) • Abschätzungen mit Hilfe von statistischen Mittelwerten aus Tabellen oder aus Erfahrungswerten • Berechnung des mittleren spezifischen Verbrauchs pro Entnahme Speicherinhalt berechnen Variante Speichersystem Q Sp V Sp = ---------------------------y '- ww c F. 29 Formel für den Speicherinhalt beim Speichersystem c '-WW QSp VSp y Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Warmwasserspreizung Speicherkapazität in kWh Speicherinhalt in l Volumetrischer Korrekturfaktor Beim Speichersystem ist zu berücksichtigen, dass eine 100-%ige Erwärmung des gesamten Speicherinhalts auf die gewünschte Temperatur nicht möglich ist. Der erforderliche Speicherinhalt muss mit Hilfe von „Volumetrischer Korrekturfaktor y“ (Æ Seite 64) für den Speichernutzungsgrad berechnet werden. Bei 100-%iger Bevorratung entspricht der berechnete Speicherinhalt der gesuchten Speichergröße. Variante Speicherladesystem Q Sp V Sp = --------------------'- ww c F. 30 Formel für den Speicherinhalt beim Speicherladesystem c '-WW QSp VSp Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Warmwasserspreizung Speicherkapazität in kWh Speicherinhalt in l Verbrauch ermitteln · q m = V t c '- F. 27 8.2.2 8 Bei 100-%iger Bevorratung entspricht der berechnete Speicherinhalt der gesuchten Speichergröße. Variante Frischwasserstation mit Pufferspeicher Q Sp V Sp = --------------------'- ww c F. 31 Formel für den Speicherinhalt bei Frischwasserstation mit Pufferspeicher c '-WW QSp VSp Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Temperaturspreizung Frischwasserstation Speicherkapazität in kWh Speicherinhalt in l Bei 100-%iger Bevorratung entspricht der berechnete Speicherinhalt der gesuchten Speichergröße. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 65 8 8.2.4 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf Effektive Anschlussleistung berechnen Variante Speichersystem · Q Sp Q theor · Q eff = ------------- = ---------x ta x F. 32 Qeff Qtheor. QSp ta x Formel für die effektive Anschlussleistung beim Speichersystem (Grundformel 78 umgestellt und in Grundformel 79 eingesetzt;Æ Seite 171) Effektive Anschlussleistung Wärmetauscherleistung) in kW Theoretische Anschlussleistung Wärmetauscherleistung) in kW Speicherkapazität in kWh Aufheizzeit in h Übertragungs-Korrekturfaktor bei einer Aufheizzeit von mehr als zwei Stunden ist x = 1 Das Aufheizverhalten eines Speichersystems unterscheidet sich grundlegend von dem eines Speicherladesystems, was jedoch bei langer Aufheizzeit (über zwei Stunden) ohne Bedeutung ist. Erst wenn die Aufheizzeit weniger als zwei Stunden beträgt, ist bei der Berechnung der effektiven Anschlussleistung des Speichersystems der „Übertragungs-Korrekturfaktor x“ (Æ Seite 64) zu berücksichtigen. Variante Speicherladesystem Q Sp · · Q eff = Q theor. = -------ta F. 33 Formel für die effektive Anschlussleistung beim Speicherladesystem (Grundformel 78 umgestellt, Æ Seite 171) Qeff Effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) in kW Theoretische Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) in kW Speicherkapazität in kWh Aufheizzeit in h Qtheor. QSp ta Beim Ladesystem ist die effektive Anschlussleistung gleich der theoretischen Anschlussleistung. Variante Frischwasserstation mit Pufferspeicher Q Sp · · Q eff = Q theor. = -------ta F. 34 Formel für die effektive Anschlussleistung bei Frischwasserstation mit Pufferspeicher (Grundformel 78 umgestellt, Æ Seite 171) Qeff Effektive Wärmeerzeugerleistung Qtheor. Theoretische Wärmeerzeugerleistung QSp Speicherkapazität in kWh ta Aufheizzeit in h Bei einem System mit Frischwasserstation und Pufferspeicher ist die effektive Wärmeerzeugerleistung gleich der theoretischen Wärmeerzeugerleistung. 66 8.2.5 Speicher oder Wärmetauscher auswählen Variante Speichersystem Der Warmwasserspeicher wird gemäß oben ermitteltem Inhalt und entsprechender Dauerleistung in liegender oder stehender Ausführung unter Berücksichtigung der effektiven Anschlussleistung Qeff und der entsprechenden Temperaturen ausgewählt. Bei der Variante Speichersystem kann im Unterschied zur Variante Speicherladesystem eine anteilige Dauerleistung während der Entnahme nicht berücksichtigt werden, da der Wärmeerzeuger erst dann zugeschaltet wird, wenn ca. die Hälfte der gespeicherten Wärmemenge entnommen ist. Bei Zuschaltung des Heizkessels ist bereits die Hälfte der Entnahmezeit vorüber. Im ungünstigsten Fall ist davon auszugehen, dass der Heizkessel beim Einschalten bis auf Raumtemperatur ausgekühlt ist. Während seiner Aufheizphase wird dem Speicher weiter Warmwasser entnommen. D. h., bis die Heizkesseltemperatur hoch genug ist, um Wärme an das Trinkwasser abzugeben, ist ein Großteil des Speichervolumens oberhalb des Glattrohr-Wärmetauschers ebenfalls kalt. In der verbleibenden kurzen Zeit bis zum Ende der Entnahme ist der Heizkessel nicht mehr in der Lage, das Trinkwasser auf Solltemperatur zu erwärmen. Variante Speicherladesystem Es sind zwei Möglichkeiten zu unterscheiden: • Gesamten Inhalt bevorraten: Der Speicher wird gemäß oben ermitteltem Inhalt in liegender oder stehender Ausführung ausgewählt. Der Wärmetauscher wird gemäß oben berechneter effektiver Anschlussleistung unter Berücksichtigung der entsprechenden Temperaturen ausgewählt. • Einen Teil des Bedarfs bevorraten: Je nach zur Verfügung stehender effektiver Anschlussleistung kann der oben berechnete Speicherinhalt reduziert werden. Die Differenz muss dann über den Wärmetauscher ausgeglichen werden. Die effektive Anschlussleistung Qeff des Wärmetauschers muss auf die tatsächliche Entnahmezeit bezogen werden. Wenn sofort mit Zapfbeginn der Wärmetauscher und Wärmeerzeuger zugeschaltet wird, ergibt sich die kleinste Wärmetauschergröße. Variante Frischwasserstation mit Pufferspeicher Es sind zwei Möglichkeiten zu unterscheiden: • Gesamten Inhalt bevorraten: Der Pufferspeicher wird gemäß oben ermitteltem Inhalt ausgewählt. Die Wärmeerzeugerleistung wird gemäß oben berechneter effektiver Wärmeerzeugerleistung ausgewählt. • Einen Teil des Bedarfs bevorraten: Je nach zur Verfügung stehender effektiver Wärmeerzeugerleistung kann der oben berechnete Pufferspeicherinhalt reduziert werden. Die Differenz muss dann über den Wärmeerzeuger ausgeglichen werden. Die effektive Anschlussleistung Qeff des Wärmetauschers muss auf die tatsächliche Entnahmezeit bezogen werden. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8.2.6 Kenngrößen für Pumpenauslegung ermitteln Speichersystem, Speicherladesystem und Frischwasserstation mit Pufferspeicher (Varianten gleich) 8.2.8 Bestimmung des warmwasserseitigen Druckverlusts (Auslegung Sekundärkreispumpe bei Speicherladesystem) Warmwasser-Zapfrate des Wärmetauschers berechnen. · Q eff · V H = ----------------'- H c F. 35 Formel für den Volumenstrom Heizwasser c '-H Qeff Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung, Wärmeerzeugerleistung) in kW Volumenstrom Heizwasser in l/h VH Aus dem Dauerleistungsdiagramm des ermittelten Warmwasserspeichers (Æ Kapitel 11, Seite 90 ff.) ist für das Speichersystem die heizwasserseitige Temperaturdifferenz zu ermitteln und der Volumenstrom zu berechnen. Beim Speicherladesystem ist der Volumenstrom unter Berücksichtigung der effektiven Anschlussleistung und der heizmittelseitigen Temperaturen zu berechnen. Bei Frischwasserstation mit Pufferspeicher sollte die heizwasserseitige Temperaturdifferenz bei ca. 25 K liegen. Dadurch wird auch bei niedrigen Speichertemperaturen im unteren Bereich eine ausreichende Vorlauftemperatur erzielt. 8.2.7 Bestimmung des heizwasserseitigen Druckverlusts (zur Pumpenauslegung) Variante Speichersystem Der Druckverlust des Glattrohr-Wärmetauschers beim oben errechneten Volumenstrom VH ist dem jeweiligen Druckverlustdiagramm des gewählten Buderus-Warmwasserspeichers (Æ Kapitel 11, Seite 90 ff.) zu entnehmen. Übrige Anlagenwiderstände sind bei der Pumpenauslegung zu berücksichtigen. 8 · Q eff · V WW = ----------------------'- WW c F. 36 Formel für die Warmwasser-Zapfrate (sekundärseitig) beim Speicherladesystem c '-WW Qeff Spezifische Wärmekapazität in kWh/(860 · l · K) Warmwasserspreizung in K Effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) in kW Warmwasser-Zapfrate in l/h Vww Der warmwasserseitige Druckverlust des Wärmetauschers bei VWW ist aus Herstellerangaben zu entnehmen. Übrige Anlagenwiderstände sind bei der Auslegung der Sekundärkreispumpe zu berücksichtigen. Bei den Ladesystemen Logalux LAP und SLP sind die Sekundärkreispumpen eingebaut. Sie erreichen den in Tabelle 48, Seite 116 und Tabelle 59, Seite 128 aufgeführten Volumenstrom. 8.2.9 Beheizung mit Dampf oder Fernwärme Speichersystem und Speicherladesystem (beide Varianten gleich) Bei Beheizung mit Dampf ist die Dauerleistung für den jeweiligen Dampfüberdruck zu berücksichtigen. Bei Beheizung mit Fernwärme sind die entsprechenden Temperaturen im Sommerbetrieb und der jeweils maximal zulässige Druckverlust zu berücksichtigen. Variante Speicherladesystem Der Druckverlust des Wärmetauschers beim oben errechneten Volumenstrom VH ist den Herstellerangaben zu entnehmen. Übrige Anlagenwiderstände sind bei der Auslegung der Primärkreispumpe zu berücksichtigen. Variante Frischwasserstation mit Pufferspeicher Der Druckverlust des Pufferspeichers ist sehr gering. Er wird hauptsächlich über die Stutzen erzeugt. Übrige Anlagenwiderstände sind bei der Pumpenauslegung zu berücksichtigen. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 67 8 8.3 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf Beispiel Industriebetrieb (Prinzipdarstellung) 8.3.1 Aufgabenstellung Bei Gewerbe- und Industriebauten orientiert sich die Anzahl der Reinigungsstellen nach der Art des Betriebes oder Betriebszweiges und nach der Anzahl der Beschäftigten der stärksten Schicht. Gegeben • bestehende Duschanlage für 90 Personen • Bevorratung des gesamten Bedarfs oder eines reduzierten Bedarfs • lange Aufheizzeit möglich (mehrere Stunden) • Zapfrate: 8 l/min je Entnahmestelle • Speichertemperatur: -Sp = 60 °C • Duschzeit: 6 Minuten, das ergibt 1,675 kWh mittleren spezifischen Verbrauch pro Entnahme bei -WW = 40 °C (Æ Tabelle 80, Seite 164) • Heizwasser-Vorlauftemperatur: -V = 80 °C; liegende Speicherausführung (aus Platzgründen) • 18 Duschen für 90 Personen, mäßig schmutzende Tätigkeit (Richtwerte Æ Tabelle 84, Seite 168) • Gesamtduschzeit: rund 30 Minuten Zu ermitteln • n Speicherkapazität QSp in kWh • o Speicherinhalt VSp in l • p Effektive Anschlussleistung, Wärmeerzeugerleistung Qeff in kW • q Aufheizzeit ta in h • r Volumenstrom Heizwasser VH in l/h • s Druckverlust 'pH in mbar • t Rücklauftemperatur -R in °C Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA muss als Bedarfskategorie „Serieller Bedarf“ gewählt werden. 68 8.3.2 Bearbeitung Speicherkapazität Zuerst wird der Gesamtbedarf (bei 100 % Bevorratung gleich Speicherkapazität) nach Formel 28 (Æ Seite 65) für 90 Entnahmen ermittelt: Q Sp = 90 1,675 kWh = 151 kWh n Speicherinhalt Mit der Speicherkapazität n ist der Speicherinhalt VSp nach Umstellen der Grundformel 81 (Æ Seite 171) zu berechnen: 151 kWh V Sp = ------------------------------------------------------------------ = 2885 l | 3000 l 1 kWh 60 – 10 K --------- ----------- 0,9 860 l K o Bei einem Pufferspeicher ist der Speicherinhalt von der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur der Frischwasserstation abhängig. Gewöhnlich kann aber auch hier eine Differenz von ca. 50 K angesetzt werden (Vorlauf 70 °C, Rücklauf ca. 20 bis 25 °C). Lösungsvarianten Für die weitere Bearbeitung dieser Aufgabenstellung werden im Folgenden vier verschiedene Lösungsvarianten aufgezeigt: • Variante A Speichersystem mit Warmwasserspeicher Logalux LTN3000 (Æ Seite 69) • Variante B Speicherladesystem (für 100 % Bevorratung) mit externem Wärmetauscher und Warmwasserspeicher Logalux LF3000 (Æ Seite 70) • Variante C Speicherladesystem (für 50 % Bevorratung) mit externem Wärmetauscher und Warmwasserspeicher Logalux LF1500 (Æ Seite 71). • Variante D Frischwasserstation mit Pufferspeicher (für 50 % Bevorratung) Frischwasserstation Logalux und 2 Pufferspeicher PR750/5 E (Æ Seite 72). Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf ∆pH/mbar 500 400 300 200 —– —– —– —– 30,0 27,0 23,2 19,0 . VH/m3/h 100 600 550 W W 90 °C 80 350 60 45 300 60 45 60 60 45 55 45 50 · 151 kWh Q eff = ---------------------- = 178 kW 1 h 0,85 0 0 Kenngrößen für Pumpenauslegung Aus dem Dauerleistungsdiagramm für Warmwasserspeicher Logalux LTN2500 und LTN3000 ist ausgehend von der effektiven Anschlussleistung p die heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H = 28 K u abzulesen (Beispiel Æ Bild 48). Wenn der Volumenstrom nicht im Dauerleistungsdiagramm ablesbar ist, gilt zur Berechnung Formel 35 (Æ Seite 67). Mit der heizwasserseitigen Temperaturdifferenz u ergibt sich für den Volumenstrom r: = 5467 l/h /… 60 45 100 · 178 kW V H = ------------------------------------1 kWh 28 K --------- ----------860 l K 45 400 3 178 150 F. 37 50 —– 9,6 10 450 250 Q Sp · Q eff = ---------ta x 100 —– 13,8 ϑ 500 ϑV /°C Effektive Anschlussleistung Mit der ermittelten Speicherkapazität n ist unter Berücksichtigung von „Übertragungs-Korrekturfaktor x“ (Æ Seite 64) die effektive Anschlussleistung p aus der Formel 32 (Æ Seite 66) zu berechnen. Um mit dem Dauerleistungsdiagramm arbeiten zu können, ist für die Aufheizzeit ta = 1 h q auszuwählen. Der Übertragungskorrekturfaktor x beträgt somit 0,85 (Æ Bild 47, Seite 64). . QD [kW] 70 8.3.3 Bearbeitung (Variante A) Bei Variante A wird für den berechneten Speicherinhalt o ein Speichersystem mit Warmwasserspeicher Logalux LTN3000 ausgewählt. 8 r Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 10 20 28 8 40 ∆ϑH [K] 6 720 644 970-38.1il Bild 48 Warmwasser-Dauerleistung Logalux LTN2500 und LTN3000; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 84, Seite 109) 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar '-H Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K QD Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C -R Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) -V Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C -WW Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C VH Volumenstrom Heizwasser in m³/h Mit dem Volumenstrom r ist der heizwasserseitige Druckverlust s aus dem Druckverlustdiagramm der Warmwasserspeicher Logalux LTN400 bis LTN3000 abzulesen. Der heizwasserseitige Druckverlust 'pH für den Volumenstrom VH | 5,5 m³/h r ist auf der Kurve für den gewählten Warmwasserspeicher Logalux LTN3000 mit 18 mbar s ablesbar: 69 8 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8.3.4 Bearbeitung (Variante B) Bei Variante B werden ein Speicherladesystem mit externem Wärmetauscher und der Warmwasserspeicher Logalux LF3000 (für 100 % Bevorratung) ausgewählt. Da mit einem externen Wärmetauscher eine lange Aufheizzeit möglich ist, können in diesem Beispiel drei Stunden angesetzt werden. Das bewirkt eine reduzierte Wärmetauscherleistung sowie einen kleineren und preiswerteren Wärmetauscher. ∆pH [mbar] 60 50 40 30 20 300 0 00 Effektive Aufheizleistung Die effektive Übertragungsleistung des Wärmetauschers lässt sich nach Formel 39 (Æ Seite 52) mit der Speicherkapazität QSp = 151 kWh (Æ Abschnitt „Bearbeitung“, Seite 68, n) unter Berücksichtigung der Aufheizzeit ta = 3 h q bestimmen. Bei einem Ladesystem mit externem Wärmetauscher ist der ÜbertragungsKorrekturfaktor x = 1 zu setzen. 250 0… 40 75 0… 10 0… 95 0 55 0 150 0 18 6 5 Q Sp · Q eff = ---------ta x F. 38 2 0,8 0,9 1 1,5 2 3 4 5,5 3 8 9 10 . VH [m3/h] 6 720 644 970-39.1il Bild 49 Heizwasserseitiger Druckverlust Logalux LTN400 bis LTN3000; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 78, Seite 107) 'p . H VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Volumenstrom Heizwasser in m³/h Zwischenergebnis (Variante A) • n Speicherkapazität QSp = 151 kW • o Speicherinhalt VSp = 3000 l • p Effektive Anschlussleistung Qeff = 178 kW • q Aufheizzeit ta = 1 h • r Volumenstrom VH = 5467 l/h • s Druckverlust 'pH = 18 mbar. • t Rücklauftemperatur ergibt sich aus -R = -V – '-H = 52 °C 70 · 151 kWh Q eff = ---------------------- = 50,3 kW 3h1 p Zwischenergebnis (Variante B) • n Speicherkapazität QSp = 151 kW • o Speicherinhalt VSp = 3000 l • p Effektive Anschlussleistung Qeff = 50,3 kW Logalux SLP1 • q Aufheizzeit ta = 3 h. Die Werte für Volumenstrom VH, Druckverlust 'pH und Rücklauftemperatur -R ergeben sich je nach Wärmetauschertyp für die entsprechende Temperaturspreizung warmwasserseitig 10/60 °C (Æ Kapitel 11.5.6, Seite 128). Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8.3.5 Bearbeitung (Variante C) Da bei Variante C im Unterschied zu Variante B nur 50 % des Bedarfs bevorratet werden, ist ein Warmwasserspeicher Logalux LF1500 mit einem Speicherinhalt VSp = 1500 l o vorgesehen. Speicherkapazität Mit der Grundformel 74 (Æ Seite 171) wird für den halbierten Speicherinhalt die Speicherkapazität ermittelt. · 64 kWh Q WT = ------------------- = 166 kW 0,385 h 8 p Weil beim Ladesystem eine Wärmeübertragung mit konstanter Leistung möglich ist, entspricht: · · · Q WT = Q eff = Q theor. F. 43 Q Sp = V Sp - Sp – - KW c Mit der effektiven Wärmetauscherleistung ist die tatsächliche Aufheizzeit q durch Umstellen der Æ Formel 33, Seite 66 zu bestimmen: F. 39 1 kWh Q Sp = 1500 l 50 K --------- ----------860 l K Q Sp t a = ----------· Q WT = 87,2 kWh F. 44 Auf die Differenz aus Gesamtbedarf (Æ Seite 68, n) und der Speicherkapazität ist der Wärmetauscher auszulegen: Q Rest = 151 kWh – 87 kWh = 64 kWh Effektive Anschlussleistung Die Gesamtduschzeit beträgt 30 Minuten (Æ Seite 68). Da die Nachheizung erst beginnt, wenn ca. 40 % des Speicherinhaltes gezapft wurden, muss eine größere Wärmetauscherleistung vorgesehen werden. Die Zeit, nach der die Nachheizung startet, ist abhängig von der Einschaltfühlerposition. Die Zeitverzögerung ist zu ermitteln: V Sp - 0,4 t z = -------------------· V S(60qC) kWht a = 151 --------------------166 kW = 0,91 h = 54 5 min q Zwischenergebnis (Variante C) • n Variante C benötigt von der ermittelten Speichergesamtkapazität QSp = 151 kWh nur den Restbedarf QRest = 64 kWh für die Auslegung des Wärmetauschers bei 50 % Bevorratung • o Speicherinhalt VSp = 1500 l bei 50 % Bevorratung • p Effektive Anschlussleistung Qeff = 166 kW (Logalux SLP4) • q Aufheizzeit ta = 31 min Die Werte für Volumenstrom VH, Druckverlust 'pH und Rücklauftemperatur -R ergeben sich je nach Wärmetauschertyp für die entsprechende Temperaturspreizung warmwasserseitig 10/60 °C (Æ Kapitel 11.5.6, Seite 128). F. 40 1500 l t z = ---------------------------- 0,4 = 6,9min 86,4 l e min t eff = t d – t z F. 41 t eff = 30 min – 6 9min = 23,1 min = 0,385 h Q Rest · Q WT = -----------t eff F. 42 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 71 8 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8.3.6 Bearbeitung (Variante D) Hier wird analog zu Variante C das Pufferspeichervolumen so festgelegt, das 50 % des Bedarfs bevorratet sind. Zu berechnen ist die erforderliche Zapfleistung der Frischwasserstation und die Wärmeerzeugerleistung. Frischwasserstation Spitzenvolumenstrom VS mit Zapftemperatur 40 °C · · V S 40qC = V D n D M 80 85 90 °C °C 80 75 °C 75 70 °C 70 65 °C 65 60 F. 45 n M VD VS / °C Anzahl Duschen Gleichzeitigkeit Durchfluss Dusche in l/min Spitzenvolumenstrom in l/min °C 60 55 °C 55 50 °C 50 · V S 40qC = 8 l/min 18 1 = 144 l/min 45 °C 40 60 Spitzenvolumenstrom VS mit 60 °C Warmwassertemperatur Bei zentralen Durchflusstrinkwassererwärmern und einem nachgeschalteten Leitungsvolumen 3 Liter ist nach DVGWArbeitsblatt W 551 60 °C Warmwassertemperatur vorgeschrieben. TZ – TK · · V S(60°C) = V S(40°C) -------------------TW – TK 70 80 86,4 90 100 110 6 720 803 823-41.2O 120 . V / l/min Bild 50 Temperaturverhalten FS120/2 Warmwassertemperatur Temperatur im Bereitschaftsteil des Pufferspeichers Spitzenvolumenstrom in l/min 65 °C V Speicherkapazität Mit der Grundformel 74 (Æ Seite 171) ist für den halbierten Speicherinhalt die Speicherkapazität QSP zu ermitteln. Q Sp = V Sp T VL-Friwa – T RL-Friwa c TK TW TZ VS Kaltwassertemperatur Warmwassertemperatur Zapftemperatur Spitzenvolumenstrom in l/min · 40 qC – 10 qC V S(60°C) = 144 l/min ------------------------------------ = 86,4 l/min 60 qC – 10 qC Für den Volumenstrom von 86,4 l/min wird die Frischwasserstation Logalux FS120/2 gewählt. Für einen Volumenstrom von 86,4 l/min und einer Warmwassertemperatur 60 °C beträgt die erforderliche Pufferspeichertemperatur 65 °C (Æ Bild 50). F. 46 1 kWh Q Sp = 1500 l 65 – 23 K --------- ----------- = 73,3 kWh 860 l K Auf die Differenz aus Gesamtbedarf (Æ Seite 68) und der Speicherkapazität ist die Wärmeerzeugerleistung auszulegen: Q Rest = 151 kWh – 73,3 kWh = 77,7 kWh Effektive Wärmeerzeugerleistung Die Gesamtduschzeit beträgt 30 Minuten (Æ Kapitel 8.3.1). Da die Nachheizung erst beginnt, wenn ca. 40 % des Speicherinhaltes von der Frischwasserstation entnommen wurden, muss eine größere Wärmeerzeugerleistung vorgesehen werden. Die Zeit nach der die Nachheizung startet ist abhängig von der Einschaltfühlerposition. Die Zeitverzögerung ist zu ermitteln. Zur Vereinfachung wird angenommen, dass der primärseitige Volumenstrom der Frischwasserstation dem sekundärseitigen entspricht. 72 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf · V S(60qC) = 86,4 l e min V Sp - 0,4 t z = -------------------· V S(60qC) F. 47 1500 l t z = ---------------------------- 0,4 = 6,9 min 86,4 l e min t eff = t d – t z 8 Zwischenergebnis (Variante D) • Variante D benötigt von der ermittelten Speichergesamtkapazitat Qsp = 151 kWh nur den Restbedarf QRest = 77,7kWh für die Auslegung des Wärmeerzeugers bei 50 % Bevorratung • Speicherinhalt Vsp = 1500 l bei 50 % Bevorratung • Effektive Wärmeerzeugerleistung Qeff = 201,8 kW • Aufheizzeit ta = 45 min Die Werte für den Volumenstrom VH ergeben sich aus der Wärmeerzeugerleistung und einer heizwasserseitigen Temperaturdifferenz von ca. 25 K (Æ Seite 67). Bei Wärmeerzeugern mit großem Wasserinhalt muss das Kesselwasservolumen zum berechneten Bereitschaftsvolumen hinzu addiert werden. F. 48 t eff = 30 min – 6,9 min = 23,1 min = 0,385 h Q Rest · Q WE = -----------t eff F. 49 · 77,7 kWh Q WE = ----------------------- = 201,8 kW 0,385 h Weil ein Wärmeerzeuger den Pufferspeicher mit konstanter Leistung beheizen kann, entspricht: · · · Q theor. = Q WE – Q eff Mit der effektiven Wärmeerzeugerleistung ist die tatsachliche Aufheizzeit durch Umstellen von Formel 34 (Æ Seite 66) zu bestimmen. Q Sp t a = ----------· Q WE F. 50 151 kWh t a = ------------------------ = 0,75 h = 45 min 201,8 kW Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 73 8 8.4 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf Beispiel dampfbeheizter Speicher 8.4.1 Aufgabenstellung Am Beispiel eines Industriebetriebes mit einem hohen Warmwasserbedarf innerhalb relativ kurzer Zeit wird die Auslegung eines dampfbeheizten Speichers bei vollständiger Bevorratung des Bedarfs dargestellt. 1 kWh Q Sp = 2100 l 60 – 10 K --------- ----------- = 122 kWh 860 l K q Gegeben • Warmwasseranforderung von rund 2,1 m³ in 20 min • Entnahmetemperatur 60 °C bei -KW = 10 °C • Heizmedium Dampf mit 2,0 bar Überdruck • geforderte Aufheizzeit ta = 1 h • vollständige Bevorratung. Die Bevorratungstemperatur ist nun in Anlehnung an die Grundformel 74 (Æ Seite 171) mit der Speicherkapazität q zu berechnen: Zu ermitteln • n Speichertyp und -größe • o Speichersolltemperatur. F. 52 Q '- = - Sp – - KW = ----------Vc 8.4.2 Bearbeitung In Anbetracht der großen Entnahme in relativ kurzer Zeit ist die gesamte Entnahmemenge zu bevorraten. Es wird der Warmwasserspeicher Logalux LTD2000 n gewählt. Da eine 100-%ige Erwärmung auf die gewünschte Temperatur nicht möglich ist, muss der „Volumetrischer Korrekturfaktor y“ nach Tabelle 28 (Æ Seite 64) berücksichtigt werden. Für den ausgewählten Speicher gilt y = 0,9. Das nutzbare Speichervolumen p reduziert sich dadurch auf VSp = 1800 l. Q - Sp = ----------- + - KW Vc F. 53 122 kWh - Sp = ----------------------------------------- + 10 °C 1 kWh 1800 l --------- ----------860 l K o = 68 °C Für die gesamte Bevorratung des Warmwasserbedarfs muss die Speichersolltemperatur auf 68 °C o eingestellt werden. Um trotzdem diese Speichergröße verwenden zu können, wird eine höhere Speichertemperatur eingestellt. Für die Ermittlung der Speichersolltemperatur o ist die Berechnung der benötigten Wärmemenge nach der Grundformel 74 (Æ Seite 171) für die Entnahme von 2100 Litern notwendig: Q Sp = V Sp - Sp – - KW c F. 51 GEFAHR: Achtung Verbrühungsgefahr! ▶ Thermostatischen Trinkwassermischer vorsehen! Die Warmwasser-Dauerleistung (Æ Tabelle 29, r) des ausgewählten Warmwasserspeichers Logalux LTD2000 liegt mit einer Speichertemperatur von 68 °C zwar etwas unter 419 kW, aber trotzdem weit über den notwendigen 122 kW q. Somit lässt sich die Forderung nach einer Aufheizzeit von einer Stunde leicht erfüllen. Warmwasser-Dauerleistung in kW1) und erforderliche Nennweiten der Kondensatableitung bei Dampfüberdruck von 0,1 bar 0,3 bar 0,5 bar 1,0 bar 2,0 bar 3,0 bar 4,0 bar 5,0 bar 122 157 186 244 349 419 488 558 Logalux LTD1500 Warmwassertemperatur in °C 45 LTD2000 60 45 122 163 157 209 186 244 244 326 314 465 384 558 454 651 523 744 60 163 209 244 326 419 r 512 605 698 Tab. 29 Auszug aus der Tabelle „Warmwasser-Leistungsdaten Logalux LTN400 bis LTN3000 (Normalausführung)“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 40, Seite 104) 1) Alle Leistungen ergeben sich nur bei einer begrenzten Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes in den Anschlussstutzen des GlattrohrWärmetauschers und bei freiem Kondensataustritt ohne Rückstau. Erforderliche Nennweiten der Kondensatableitung: DN 15 DN 20 DN 25 74 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf 8 Der Speicherinhalt von 2000 Litern reicht aus, weil die Speichersolltemperatur höher ist als die Entnahmetemperatur (Zapftemperatur). Falls die Speichersolltemperatur von 60 °C nicht überschritten werden darf, ist ein größerer oder mehrere kleinere Speicher auszuwählen, sodass sich effektiv mindestens 2,1 m³ bevorraten lassen. Ergebnis • n Warmwasserspeicher Logalux LTD2000 mit 2000 Litern Speicherinhalt • o Speichersolltemperatur -Sp = 68 °C. GEFAHR: Achtung Verbrühungsgefahr! ▶ Thermostatischen Trinkwassermischer vorsehen (Æ Bild 51)! Bei großer Bevorratung ist zu beachten, dass zur vollständigen Durchwärmung des Speichers eine Bypassleitung zwischen Warmwasseraustritt und Kaltwassereintritt vorzusehen ist. EZ AW Logamatic SPZ 1022 EK 6 1 2 3 4 2 ED 5 AKO 6 720 644 970-40.1il Bild 51 Hydraulischer Anschluss des Warmwasserspeichers Logalux LTD2000 mit Warmwassermischer (blau hervorgehoben) zum Schutz vor Verbrühungen sowie mit Regelgerät Logamatic SPZ 1022 und Bypassleitung (blau hervorgehoben) zur vollständigen Durchwärmung bei großer Bevorratung; freier Kondensataustritt ist sicherzustellen! (Vorlage Æ Bild 93, Seite 114) AKO AW ED EK EZ Kondensataustritt Warmwasseraustritt Dampfeintritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt [1] [2] [3] [4] [5] [6] Regelventil Absperreinrichtung Rückschlagklappe Bypasspumpe Temperaturfühler für Bypassregelung Thermostatischer Trinkwassermischer Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Weitere Armaturen Æ Bild 93, Seite 114 75 8 8.5 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf Spitzenbedarf mit kurzer Aufheizzeit (bis 2 Stunden) 8.5.1 Anwendungsfall Unter Spitzenbedarf ist die Entnahme großer Warmwassermengen innerhalb sehr kurzer Zeit zu verstehen. Wenn in gewissen Zeitabständen mehrere Spitzenentnahmen am Tage vorgesehen sind, kann die Aufheizzeit dazwischen relativ kurz sein. Ungeachtet einiger Besonderheiten gelten die gleichen Voraussetzungen wie beim Spitzenbedarf mit langer Aufheizzeit. Für die Größenbestimmung des Speichers ist eine Systementscheidung zwischen den beiden Varianten Speichersystem und Speicherladesystem zu treffen. 8.5.2 Systementscheidung Variante Speichersystem Beim Speichersystem kann für die Zapfzeit keine anteilige Dauerleistung berücksichtigt werden, d. h. der gesamte Bedarf muss bevorratet werden (Æ Kapitel 8.2). Variante Speicherladesystem bzw. Frischwasserstation mit Pufferspeicher Beim Speicherladesystem bzw. Frischwasserstation mit Pufferspeicher ist ein Teil des benötigten Bedarfs über den externen Wärmetauscher bzw. dem Wärmeerzeuger lieferbar, wenn die entsprechende Anschlussleistung zur Verfügung steht (Æ Kapitel 8.2). Die Berechnung erfolgt analog Kapitel 8.3. 8.6 Beispiel Sportlerheim 8.6.1 Aufgabenstellung Das Beispiel Sportlerheim zeigt einen typischen Speicherauslegungsfall für eine Spitzenentnahme mit kurzer Aufheizzeit. Die Aufheizzeit darf nicht länger als die reguläre Dauer eines Fußballspiels sein. Die Grundsätze für die Planung und den Bau von Sporthallen sind in der DIN 18032-1 geregelt. Gegeben • Duschanlage mit 2 × 10 Duschen • Heizkesselleistung Qeff = 45 kW vorgesehen • Bevorratung des gesamten Bedarfs • Speichertemperatur -Sp = 60 °C • Vorlauftemperatur -V = 70 °C • stehender Speicher aus Platzgründen vorgesehen. Mindestens 28 Personen sind zu berücksichtigen: • 2 Fußballmannschaften • 3 Auswechselspieler • 3 Schieds- und Linienrichter Zu ermitteln • n Mittlerer spezifischer Verbrauch pro Duschvorgang qm in kWh • o Speicherkapazität QSp in kWh • p Speichertyp und -größe • q Theoretische Anschlussleistung Qtheor. in kW • r Aufheizzeit ta in min • s Volumenstrom VH in l/h • t Rücklauftemperatur -R in °C • u Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH in mbar. Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA ist als Bedarfskategorie „Serieller Bedarf“ zu wählen. 8.6.2 Bearbeitung Spezifischer Wärmemengenbedarf Für die Versorgung von Sporthallen wird eine Warmwassertemperatur von 40 °C bei einer WarmwasserZapfrate von 8 Liter pro Minute empfohlen. Die Richtwerte für den Wärmemengenbedarf sind im Æ Kapitel 12, Seite 159 ff. zu finden. Er beträgt nach Tabelle 80, (Æ Seite 164) bei einer Duschzeit von 6 Minuten 1675 Wh pro Person und Duschvorgang (Beispiel Æ Tabelle 30, Seite 77, n). Speicherkapazität Mit dem mittleren spezifischen Verbrauch n ist der Gesamtbedarf (bei 100 % Bevorratung gleich Speicherkapazität) nach Formel 28, Seite 65 für 28 Entnahmen zu ermitteln: Q Sp = 28 1,675 kWh Q Sp = 46,9 kWh o 76 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf WarmwasserZapfrate in l/min 8 10 WarmwasserAustrittstemperatur in °C 35 40 45 35 40 45 8 Mittlerer Wärmemengenbedarf in Wh pro Duschvorgang mit einer Dauer von 4 min 5 min 6 min 7 min 10 min 2325 1630 1395 1165 930 2790 1675 n 1955 1395 1155 3255 2280 1955 1630 1305 1165 1455 1745 2035 2910 1395 1745 2095 2440 3490 1630 2035 2440 2850 4070 Tab. 30 Auszug aus der Tabelle „Wärmemengenbedarf verschiedener Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen“ (vollständige Tabelle Æ Tabelle 78, Seite 162) Speichertyp und -größe Die Auswahl des Speichertyps p ist mit Hilfe der Tabellen „Warmwasser-Leistungsdaten“ (Æ Kapitel 11, Seite 90 ff.) vorzunehmen. Aufgrund der berechneten Speicherkapazität o wird ein Warmwasserspeicher Logalux SU400 bis SU1000 gewählt. Der erforderliche Speicherinhalt p ist durch Umstellen der Grundformel 74 (Æ Seite 171) zu berechnen. Eine 100-%ige Erwärmung des gesamten Speicherinhalts auf die Solltemperatur ist nicht möglich. Diesem Umstand ist mit dem „Volumetrischer Korrekturfaktor y“ (Æ Seite 64) Rechnung zu tragen. Logalux SU LT/L LT > 400 Aufstellung stehend liegend liegend Übertragungsleistung des Wärmetauschers Die Übertragungsleistung des Wärmetauschers eines Warmwasserspeichers sinkt mit zunehmender Speichertemperatur (Æ Kapitel 8.1 f.). Um genügend Leistung übertragen zu können, ist eine Anhebung der theoretischen Übertragungsleistung notwendig. Dies wird mit dem Übertragungs-Korrekturfaktor x berücksichtigt: x 1,00 Volumetrischer Korrekturfaktor y für Zapfdauer 15 - 20 min unter 15 min 0,94 0,89 0,96 0,91 0,90 0,85 0,90 Tab. 31 Volumetrischer Korrekturfaktor y; Beispiel fett hervorgehoben (Vorlage Æ Tabelle 74, Seite 159) a c b d 0,85 Nach Tabelle 31 gilt für die Warmwasserspeicher Logalux SU der volumetrische Korrekturfaktor y = 0,89. Damit ergibt sich durch Umstellen aus der Grundformel 74 (Æ Seite 171): 0,80 46,9 kWh lK V Sp = ------------------------------------------ 860 ---------- 60 – 10 K 0,89 kWh 0,70 0,5 V Sp = 906 l p Der geeignete Warmwasserspeicher ist somit Logalux SU1000 mit 1000 Litern Speicherinhalt p. Die geschätzte effektive Aufheizzeit beträgt eine Stunde. Nach Kurve c ergibt sich der Übertragungs-Korrekturfaktor x = 0,85 (Æ Bild 52). Die theoretische Übertragungsleistung lässt sich nach Umstellen der Grundformel 80 (Æ Seite 171) berechnen: Q theor. = Q eff x F. 54 1 1,5 2 ta [h] 6 720 644 970-37.1il Bild 52 Übertragungs-Korrekturfaktor x; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 168, Seite 159) a b c d ta x Heizwasserseitige Rücklauftemperatur höher als Speichertemperatur von z. B. 60 °C bei einer Dauerleistung bezogen auf warmwasserseitig 10/60 °C Wie a, jedoch bezogen auf 10/45 °C Heizwasserseitige Rücklauftemperatur tiefer als Speichertemperatur von z. B. 60 °C bei einer Dauerleistung bezogen auf warmwasserseitig 10/60 °C Wie c, Dauerleistung jedoch bezogen auf 10/45 °C Aufheizzeit Übertragungs-Korrekturfaktor Die geschätzte effektive Aufheizzeit beträgt eine Stunde. Nach Kurve c ergibt sich der Übertragungs-Korrektur- Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 77 System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf Q theor. = Q eff x F. 55 Q theor. = 45kW 0,85 = 38,25 kW Kenngrößen für Pumpenauslegung Zur Berechnung des Volumenstromes s ist aus dem Dauerleistungsdiagramm des Warmwasserspeichers Logalux SU1000 bei der gegebenen Heizkesselleistung Qeff = 45 kW, der Vorlauftemperatur -v = 70 °C und der Speichertemperatur -Sp = 60 °C die heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H = 28 K v abzulesen: ∆pH/mbar . QD [kW] q Aufheizzeit Aus der Grundformel 79 (Æ Seite 171) lässt sich die Aufheizzeit ta r für die reduzierte theoretische Anschlussleistung Qtheor. ermitteln: 500 400 350 300 —– —– —– —– 4,5 4,0 3,8 3,5 . VH/m3/h ϑW 90 150 1 45 0/…° W C 45 80 Q Sp 46,9 kWh t a = -------------- = ----------------------· 38,25 kW Q theor. 100 60 ϑV / 70 60 45 r 45 50 45 60 100 —– 2,0 45 F. 56 Q Sp t a = -------------- = 1,23 h = 74 min · Q theor. 200 —– 2,9 100 faktor x = 0,85 (Æ Bild 52). Die theoretische Übertragungsleistung lässt sich nach Umstellen der Grundformel 80 (Æ Seite 171) berechnen: °C 8 60 50 —– 1,4 60 25 —– 1,0 55 45 0 0 10 20 28 9 40 50 ∆ϑH [K] 6 720 644 970-41.1il Bild 53 Warmwasser-Dauerleistung Logalux SU1000; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 73, Seite 99) 'pH '-H QD -R -V -WW VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Wenn der Volumenstrom s und der heizwasserseitige Druckverlust u nicht im Dauerleistungsdiagramm ablesbar sind, lässt sich eine zusätzliche Druckverlustlinie einzeichnen (Beispiel Æ Bild 40, Seite 52). Weil sich die Werte nur annähernd durch Interpolation ermitteln lassen, ist alternativ die Berechnung des Volumenstroms s zu empfehlen. Mit der heizwasserseitigen Temperaturdifferenz v ist der Volumenstrom s nach der Formel 35, (Æ Seite 67) zu berechnen: Q eff · V H = ----------------'- H c F. 57 78 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für Warmwasser-Spitzenbedarf · 45 kW V H = ------------------------------------1 kWh 28 K --------- ----------860 l K · V H = 1382 l/h s F. 58 Die Rücklauftemperatur t ist aus der Differenz von gegebener Vorlauftemperatur und heizwasserseitiger Temperaturdifferenz v zu berechnen: - R = - V – '- H = 42 °C 8 Ergebnis • n Spezifischer Verbrauch pro Duschvorgang qm = 1,675 kWh • o Speicherkapazität QSp = 46,9 kWh • p Speichertyp und -größe Logalux SU1000 mit 1000 Litern Speicherinhalt • q theoretische Anschlussleistung Qtheor. = 38,25 kW • r Aufheizzeit ta = 74 min • s Volumenstrom VH = 1382 l/h • t Rücklauftemperatur -R = 42 °C • u Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH = 65 mbar. t F. 59 Heizwasserseitiger Druckverlust Mit dem berechneten Volumenstrom s ist der heizwasserseitige Druckverlust u für den Warmwasserspeicher Logalux SU1000 aus dem Druckverlustdiagramm für die Warmwasserspeicher Logalux SU500 bis SU1000 abzulesen: ∆pH [mbar] 300 200 100 2 65 50 40 30 SU 10 10 00 75 0 50 0 20 5 0,3 0,4 0,5 0,6 0,70,8 0,9 1 6 1,4 2 3 VH [m3/h] 6 720 804 360-08.1ITL Bild 54 Heizwasserseitiger Druckverlust Logalux SU500 bis SU1000; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 69, Seite 98) 'pH VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 79 9 Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes 9 Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes 9.1 Summenlinienverfahren · 5,2 kWh 60 min Q NB = -------------------- ---------------10 min 1h Im Wärmeschaubild ist der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung vor allem bei komplexen Bedarfsprofilen grafisch darstellbar. Die Konstruktion eines Wärmeschaubildes wird auch als Summenlinienverfahren bezeichnet. · Q NB = 31,2 kW In Anbetracht der möglichen Ungenauigkeiten bei der Konstruktion des Wärmeschaubildes ist für die Anwendung des Summenlinienverfahrens unbedingt die Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA zu empfehlen (Æ Tabelle 6, Seite 28). 9.1.1 Q / kWh 6 Energiebedarf für die Warmwasserbereitung Aufheizleistung und Speicherkapazität Angenommen, eine Badewanne wird in 10 Minuten mit 150 Litern 40 °C warmem Wasser gefüllt. Die Wannenfüllung hat nach der Grundformel 75 (Æ Seite 171) die Wärmekapazität: 5,2 kW 4 QSp 31 ,2 Q NB = m NB '- WW c NB F. 60 = 3 Q. QNB 2,3 1 kWh Q NB = 150 l 40 – 10 K --------- ----------860 l K QH W 4k . =1 QH 1 Q NB = 5,2 kWh 0 0 Steht für die Warmwasserbereitung beispielsweise eine . Wärmeleistung von QH =14 kW zur Verfügung, beträgt nach der Grundformel 73 (Æ Seite 171) die übertragbare Wärmemenge in 10 Minuten: · QH = QH t Bild 55 Badewannenfüllung per Dauerleistung und Speicherkapazität Q QH QH F. 61 1h Q H = 14 kW 10 min ---------------60 min QNB QNB QSp t Q H = 2,3 kWh Das Bedarfsdefizit am Ende des Entnahmevorgangs kann ein Speicher mit der Kapazität QSp t2,9 kWh abdecken. Grafische Darstellung im Wärmeschaubild Bild 55 ist bereits eine Anwendung des Wärmeschaubildes. Ausgehend von der Wärmekapazität QNB der Wannenfüllung und den 10 Minuten Fülldauer ergibt sich ein Bedarfspunkt n für die Badewanne. Die Steigung der Bedarfslinie zwischen Null und Punkt n entspricht nach der umgestellten Grundformel 73 (Æ Seite 171) der benötigten Aufheizleistung: 80 10 t / min 6 720 644 970-43.2O Wärmemenge Theoretische Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Gelieferte Wärmemenge (-kapazität) für Warmwasserbereitung Erforderliche Aufheizleistung für die Badewannenfüllung Wärmekapazität der Badewannenfüllung Theoretisch erforderliche Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Zeit Analog dazu entspricht die Steigung der Heizlinie zwischen Null und Punkt o der Aufheizleistung QH = 14 kW. Es ist unmittelbar einsichtig, dass bei größerer Leistung die Heizlinie steiler und damit die theoretisch erforderliche Speicherkapazität QSp (das Bedarfsdefizit) kleiner wären. Bei einer Wärmeleistung von · · Q H = Q NB = 31,2 kW F. 62 wäre kein Speicher erforderlich. Im Regelfall ist der Wärmeerzeuger aber nicht in der Lage, die Spitzenleistung zur Durchlauferwärmung kurzfristig bereitzustellen. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes 9.1.2 Theoretische Speicherkapazität Theoretische Speicherkapazität ablesen Im Wärmeschaubild ist die Heizlinie QH = 14 kW parallel so zu verschieben, dass sie auf den Bedarfspunkt n trifft (Æ Bild 56). Am Schnittpunkt p mit der Ordinatenachse ist die theoretische Speicherkapazität QSp = 2,9 kWh ablesbar. Aus der theoretischen Speicherkapazität lässt sich der entsprechende Speicherinhalt ermitteln. 9 Speicherinhalt berechnen Mit der Leistung des Heizkessels QH = 14 kW und einer Wannen-Füllzeit von 10 Minuten wurde die Wärmekapazität QH = 2,3 kWh als Dauerleistung übertragen (Æ Bild 55, Seite 80). Dem entspricht nach der umgestellten Grundformel 75 (Æ Seite 171) bei 40 °C die Warmwassermenge: Q WW V WW = ---------------------------------------- - WW – - KW c Q / kWh 6 F. 63 5,2 kW kW . = 14 QH 4 V WW = 66 l 31 ,2 QH 2,3 kWh V WW = -----------------------------------------------------1 kWh 40 – 10 K --------- ----------860 l K NB Q. QNB = 2,9 Als Differenz zur Badewannenfüllung mit 150 Litern 40 °C warmem Wasser ergibt sich mit der theoretisch erforderlichen Speichertemperatur von -Sp = 40 °C der Speicherinhalt: 2 QSP kW . = 14 QH 1 V Sp = 150 l – 66 l = 84 l 0 0 6 720 644 970-44.2O 10 t / min Bild 56 Ermittlung der theoretischen Speicherkapazität bei gegebener Wärmeleistung Q QH QH QNB QNB QSp t Wärmemenge Theoretische Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Gelieferte Wärmemenge (-kapazität) für Warmwasserbereitung Erforderliche Aufheizleistung für die Badewannenfüllung Wärmekapazität der Badewannenfüllung Theoretisch erforderliche Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Zeit 9.1.3 Praktische Einflüsse Höhe der Speichertemperatur Die theoretisch angenommene Speichertemperatur von 40 °C wird praktisch sicher keine Anwendung finden, denn Wärmeverluste bis zur Zapfstelle sind nicht auszuschließen. Außerdem reicht bei höherer Speichertemperatur ein kleinerer Speicher aus. Mit -Sp = 55 °C wäre nach der umgestellten Grundformel 74 (Æ Seite 171) das erforderliche Speichervolumen: Q Sp V Sp = ------------------------------------ - Sp – - KW c F. 64 2,9 kWh V Sp = -----------------------------------------------------1 kWh 55 – 10 K --------- ----------860 l K V Sp = 55 l Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 81 9 Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes Volumetrischer Korrekturfaktor y Es ist üblich, die Speichergröße mit einem Faktor y zu korrigieren, der eine nicht vollständige Durchladung berücksichtigt (Æ Seite 64). Bei modernen Speichern kann er eigentlich entfallen, zumal sich das praktisch angewendete Speichervolumen gemessen am Rechenwert VSp immer an der nächsten handelsüblichen Größe orientieren muss. Volle Aufheizleistung beim Speicherladesystem und Frischwasserstation mit Pufferspeicher Das Wärmeschaubild (Æ Bild 56, Seite 81) setzt voraus, dass die Entnahme der 83 Liter aus dem Speicher und die Durchlauf-Wassererwärmung der 67 Liter durch QH = 14 kW gleichzeitig ablaufen. A 40 °C AW 40 °C Verminderte Aufheizleistung beim Speichersystem Zu Beginn der Entnahme aus dem voll durchgeladenen Speicher liegt der Wärmetauscher im temperierten Wasser und kann daher nicht seine volle Leistung abgeben (Æ Bild 58, Seite 83, Pos. A). Während der Entleerung (Pos. B) nimmt die Übertragungsleistung zu. Am Ende der Entnahme (Pos. C) ist der Speicher temperiert mit: · QH '- Sp = --------------· V Sp c F. 65 Überträgt man diese Situation ins Wärmeschaubild, ist ein Bedarfsdefizit (–QSp) zu erkennen, das durch eine entsprechende Vergrößerung von QSp ausgeglichen werden muss. Im Wärmeschaubild ist dazu die Heizlinie Q‘H parallel so zu verschieben, dass sie auf den Bedarfspunkt n trifft (Æ Bild 58, Seite 83). Am Schnittpunkt q mit der Ordinatenachse ist die korrigierte Speicherkapazität Q‘Sp ablesbar. . QH = 14 kW 40 °C . VSp = 8,3 l/min EK . ∑V 10 °C . VWW = 6,7 l/min = 15 l/min B AW EK 6 720 644 970-45.1il Bild 57 Funktionsprinzip Speicherladesystem: Zapfung per Speicherinhalt und Dauerleistung A B AW EK ¦V QH VSp VWW 82 Funktionsprinzip Speicherladesystem bzw. Pufferspeicher für Frischwasserstation mit Beheizung über einen Wärmeerzeuger Warmwasseraustritt bzw. Vorlauf Frischwasserstation Kaltwassereintritt bzw. Rücklauf Frischwasserstation Gesamt-Zapfrate für Wannenfüllung Theoretische Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Zapfrate über Speicher Warmwasser-Zapfrate (über externen Wärmetauscher) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes A B Q [kWh] 6 C 5,2 – QSp W t 1 0 EK EK = . Q Q‘S pQS p EK . Q‘H 2 ,2 3,2 kW . QH 4 QNB AW 31 AW 4k =1 NB AW 9 0 A 5 B 10 C t [min] 6 720 644 970-46.1il Bild 58 Funktionsprinzip Speichersystem: Zapfung und Aufheizung mit Bedarfsdefizit im Wärmeschaubild AW EK Q QH Q‘H QNB Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Wärmemenge in kWh Theoretische Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Reale Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Erforderliche Aufheizleistung für die Badewannenfüllung Einschaltverzögerungen beim Speichersystem Die Situation verschärft sich, wenn die Wärmeleistung erst bei einer bestimmten Entleerung des Speichers angefordert wird und der Wärmeerzeuger erst auf Ladetemperatur zu bringen ist. Die Verzögerungen beim Einschalten des Wärmeerzeugers werden auch Totzeiten genannt. Sie ergeben sich aus der Position der Temperaturfühler und dem Betriebszustand des QNB QSp – QSp Q‘Sp t Wärmekapazität der Badewannenfüllung Theoretisch erforderliche Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Zusätzliches Bedarfsdefizit Minimale Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Zeit Speichersystems. Dabei ist zu unterscheiden zwischen der Totzeit t1 bis zum Ansprechen des WarmwasserTemperaturfühlers FW im Speicher und der Totzeit t2 bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Wärmeerzeuger auf Ladetemperatur gebracht ist (Æ Bild 59). Die Totzeiten t1 und t2 können in der Summe unter Umständen länger sein als der Bedarfszeitraum. AW t1 55 °C FW t1 +t2 t1 +t2 t2 FK PS KR EK 6 720 644 970-47.1il Bild 59 Totzeiten beim Speichersystem AW EK FK FW KR PS t1 t2 Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Kesseltemperaturfühler Warmwasser-Temperaturfühler (Speicher) Rückschlagklappe Speicherladepumpe Totzeit Speicher Totzeit Kessel Armaturen Æ Bild 19, Seite 22 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 83 9 Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes 9.1.4 Vollständige Bevorratung des Spitzenbedarfs Wenn alle geschilderten praktischen Einflüsse zutreffen, ist die Konsequenz eine vollständige Bevorratung des Spitzen-Warmwasserbedarfs. Für den Fall des Wannenbades ist in Anlehnung an die Grundformel 74 (Æ Seite 171) bei 55 °C Speichertemperatur folgendes Speichervolumen erforderlich: Q Sp V Sp = ------------------------------------ - Sp – - KW c F. 66 5,2 kWh V Sp = ------------------------------------------------------1 kWh 55 – 10 K --------- ----------860 l K V Sp = 100 l Mindestforderung ist dabei, dass der Speicher zu Beginn eines Spitzenbedarfs vollständig durchgeladen zur Verfügung steht. Im ungünstigsten Fall kann der Speicher fast bis auf die Positionslinie des Temperaturfühlers entleert sein. Die Totzeit t1 ist dann zwar sehr kurz, aber es sind auch nur ca. noch 50 % der Speicherkapazität verfügbar (Æ Bild 60, Seite 85). Das ist der Grund, warum zur Bedarfsdeckung im Einfamilienwohnhaus Speichergrößen bis zu 200 Liter standardmäßig verwendet werden. Die Speicher könnten bei gleicher Komfortlieferung kleiner sein und wären auch mit größerer Sicherheit zu dimensionieren, wenn das Speicher-„Management“, d. h. die Regeltechnik, die geschilderten praktischen Einflüsse berücksichtigen würde. Da der kurzzeitige Spitzenbedarf vollständig zu bevorraten ist, sind komplexe Bedarfsprofile über längere Zeiträume das eigentliche Anwendungsgebiet des Wärmeschaubildes. Zu berücksichtigen ist auch die Totzeit Speicher t1 (Æ Bild 60, Seite 85). Die Totzeit Kessel t2 hat durch die ständige Temperaturbereitschaft in der Heizperiode meist keine Bedeutung. 9.2 Konstruktion eines einfachen Wärmeschaubildes Kurzzeitiger Spitzenbedarf Ausgehend von dem Bedarfsfall des Wannenbades (Æ „Grafische Darstellung im Wärmeschaubild“, Seite 80) und der Notwendigkeit der vollständigen Bevorratung lässt sich das Wärmeschaubild (Æ Bild 60, Seite 85) entwickeln. Daraus ist zu entnehmen, dass der Speicher rund 28 Minuten nach Zapfbeginn r wieder mit seiner vollen Kapazität zur Verfügung steht. Es können somit in diesen Zeitintervallen die gleichen Bedarfe beliebig häufig wiederholt werden. Sie benötigen allerdings jeweils die volle Kesselleistung. Deshalb ergibt sich als Forderung für die meisten praktischen Anwendungsfälle, bei denen nicht die Heizlinie, sondern die Bedarfslinie vorgesehen ist, den kurzzeitigen Spitzenbedarf QSp n zu puffern. Brauchbare Speicherkapazität Zum Zeitpunkt A (Æ Bild 60) besteht eine positive Speicherkapazität, wobei aber nicht erkennbar ist, ob sie auch von brauchbarer Temperatur ist. Das von unten eintretende Kaltwasser nimmt einen Großteil der abgegebenen Wärmeleistung auf und erwärmt sich dabei im „Durchlauf“ gemäß: · QH '- WW = --------------c V Sp F. 67 Die Zapfrate (Durchströmung) des Speichers VSp ergibt sich aus der Mischungsgleichung: · V WW · V Sp = --------------------------------------- Sp – - WW -----------------------------+1 - WW – - KW F. 68 Bei gegebener Warmwasser-Zapfrate für die Badewannenfüllung VWW = 15 l/min mit -WW = 40 °C und der angenommenen Speichertemperatur -Sp = 55 °C (Æ Seite 81) ergibt die Berechnung: · 15 l/min V Sp = -------------------------------------------55 °C – 40 °C- + 1 --------------------------------40 °C – 10 °C · V Sp = 10 l/min Bei 100 Liter Volumen ist der Speicher nach 10 Minuten vollständig entladen. Das nun austretende Warmwasser hat die Temperatur 30 °C, falls die Wärmeleistung sofort zu Beginn der Zapfung verfügbar war. Sie ist entsprechend niedriger, wenn eine Totzeit t1 wirksam ist (Æ Bild 60). 84 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes 9 Q [kWh] 12 B . Q H 10 QSp 8 50 % QSp 6 A Q NB 4 QSp 50 % QSp 2 0 0 10 t1 20 30 t1 40 50 t [min] 6 720 644 970-48.1il Bild 60 Ermittlung der theoretischen Speicherkapazität bei gegebener Wärmeleistung Q QH QNB QSp t t1 Wärmemenge Theoretische Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Wärmekapazität der Badewannenfüllung Theoretisch erforderliche Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Zeit Totzeit Speicher Minimale Speicherkapazität Die positive Kapazität von ca. 1,2 kWh zum Zeitpunkt A (Æ Bild 60) entspricht einer Temperaturerhöhung um '-WW = 10 K und damit einer Zapftemperatur -WW = 20 °C. Im vorliegenden Fall ist das ohne Nachteil, da nach der Spitzenentnahme kein Bedarf vorliegt und der Speicher wieder geladen wird. In allen anderen Fällen sollte der Speicher zu keinem Zeitpunkt unter die Minimalkapazität Q’Sp absinken. In Anlehnung an die Grundformel 75 (Æ Seite 171) sind das im betrachteten Fall (Æ Bild 60): Qc Sp = V Sp - Sp – - Kw c F. 69 1 - kWh Qc Sp = 100 l 40 – 10 K -----------------860 l K Qc Sp = 3,5 kWh Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 85 9 9.3 Speicher auslegen mit Hilfe des Wärmeschaubildes Komplexes theoretisches Bedarfsprofil Speicherkapazität Die Speicherkapazität QSp ist entsprechend dem kurzzeitigen Spitzenbedarf zwischen den Bedarfspunkten s und t aus dem Wärmeschaubild Bild 61 gewählt und beträgt: Q Sp = 35 kWh – 15 kWh = 20 kWh Das Wärmeschaubild Bild 55 lässt erkennen, dass bei Nutzung der Nachheizleistung erst bei 50-%iger Entleerung u ein Defizit auftritt. Besser als eine mögliche Korrektur der Speicherkapazität nach oben (im vorliegenden Fall entspräche das einer Gesamt-Bevorratung) ist die Verkürzung der Totzeit t1 und damit eine rechtzeitige Bereitstellung der Heizleistung v. Q [kWh] 65 Minimale Speicherkapazität Bei einer gewählten Speichertemperatur -SP = 60 °C und der Zapftemperatur -WW = 40 °C darf die Speicherkapazität nicht unter Q’Sp = 12 kWh abfallen. Damit liegen die Punkte A und B fest (Æ Bild 61). C 60 55 50 Aufheizleistung Die benötigte Speicheraufheizleistung (Dauerleistung) ist mit Hilfe der Grundformel 73 (Æ Seite 171) aus den Kapazitätswerten des Gesamtbedarfs (Æ Bild 61, Punkt C) und der vollständigen Entladung des Speichers (Punkt A) sowie den dazugehörigen Zeiten zu berechnen: QSp B . QH 45 40 Q’Sp A 35 30 Q2 – Q1 · Q H = ------------------t2 – t1 25 20 F. 70 QSp 15 · 60 kWh – 35 kWh Q H = -------------------------------------------8h–6h QSp 50 % QSp 10 5 0 Q H = 12,5 kW 0 1 2 3 t1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 t [h] 6 720 644 970-49.1il Speichergröße und Heizbeginn Die Speichergröße berechnet sich nach der Grundformel 74 (Æ Seite 171): Q Sp V Sp = ------------------------------------ - Sp – - KW c Bild 61 Konstruieren der Heizlinie im Wärmeschaubild Q QH QSp Q‘Sp t t1 F. 71 20 kWh V Sp = ----------------------------------------------------1 kWh 60 – 10 K --------- ----------860 l K Wärmemenge Theoretische Wärmeleistung des Wärmeerzeugers für Warmwasserbereitung Theoretisch erforderliche Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Minimale Speicherkapazität (Bedarfsdefizit) Zeit Totzeit Speicher In Anbetracht der möglichen Ungenauigkeiten bei der Konstruktion des Wärmeschaubildes ist für die Anwendung des Summenlinienverfahrens unbedingt die Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA zu empfehlen (Æ Tabelle 6, Seite 28). V Sp = 344 l Gewählt wird. 400 Liter als nächstgrößeres handelsübliches Speichervolumen. 86 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für ein Schwimmbad 10 System auslegen für ein Schwimmbad 10.1 VDI-Richtlinie 2089 als Berechnungshilfe Richtwerte Mit den in der VDI-Richtlinie 2089 enthaltenen TabellenRichtwerten lassen sich Verbrauchs- und Vergleichsangaben zur Speicherdimensionierung für die Warmwasserbereitung in Schwimmbädern ableiten (Æ Kapitel 12.4, Seite 167). 10 • Beckenoberfläche des Schwimmbades in m2 • effektive Wasserleistung je Dusche in l/min • geschätzte Gesamt-Benutzungszeit der Duschen in min/h (nach VDI 2089 Gleichzeitigkeit 0,6 bis 0,8 entsprechend 36–48 min/h) • Anteil in % am Gesamtbedarf, der zu bevorraten ist Für die Speicherauslegung mit Hilfe des Nomogramms müssen folgende Ausgangsdaten bekannt sein bzw. abgeschätzt werden: Nomogramm zur Speicherauslegung für ein Schwimmbad nnD 80 70 . VD [l/min] 12 l/ min 10 l /m in 8l 6 /m in 60 l/ m 50 in 40 1 30 20 10 700 600 . VW [l/min] 500 400 300 200 100 150 . . VE [m3/h] QD [kW] tD [min/h] 112 6 223 9 12 447 n/h 15 558 n/h 18 670 mi i 5m 3 n/h mi 40 /h in /h m in 45 m 50 450 600 750 900 1050 AB [m2] 2 335 330 in/h m 25 30 3 300 21 781 24 893 a b c 27 1005 30 1116 2000 1800 3 3000 4000 5000 6000 7000 VSp [l] 6 720 644 970-50.1il Bild 62 Nomogramm für Speicherauslegung Schwimmbad (nach VDI-Blatt 2089); Beispiel Hallenbad blau hervorgehoben (Æ Seite 88) a b c AB nD QD tD VE VSp VW VD Bevorratung von 40 % des Gesamtbedarfs Bevorratung von 33 % des Gesamtbedarfs Bevorratung von 20 % des Gesamtbedarfs Beckenoberfläche Schwimmbad erforderliche Duschenanzahl Warmwasser-Dauerleistung bei 10/42 °C Dusch-Benutzungszeit Gesamtentnahme mit 42 °C Bevorratung bei 60 °C Gesamtwasserleistung Effektive Wasserleistung je Dusche Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 87 Beispiel Hallenbad (Prinzipdarstellung) · V H = 4730 l/h 10.2.1 Aufgabenstellung Am Beispiel eines Hallenbades wird die Auslegung der Warmwasserbereitungsanlage dargestellt. Für das relativ große Speichervolumen gibt es grundsätzlich die Möglichkeit, mehrere kleine Speicher miteinander zu kombinieren. . QD [kW] 10.2.2 Bearbeitung Werte im Nomogramm ablesen ausgehend von der Beckenoberfläche das Nomogramm durchfahren (Æ Bild 62, Seite 87): • n Duschenanzahl 30 Stück • o Warmwasser-Dauerleistung QD = 330 kW • p Speicherinhalt VSp | 1800 l. Kenngrößen für Pumpenauslegung Gemäß dem ermittelten Speicherinhalt p wird der Warmwasserspeicher Logalux L2TH1900 q ausgewählt. Dieser Doppelspeicher besteht aus zwei Warmwasserspeichern Logalux LTH950. Für die geforderte Vorlauftemperatur von 85 °C ist somit in das Dauerleistungsdiagramm des Warmwasserspeichers Logalux LTH950 eine Hilfslinie für eine Warmwasser-Austrittstemperatur von 60 °C einzutragen. Diese Hilfslinie ergibt sich als gemittelte Linie zwischen der Kurve -ww = 10/60 °C des Feldes -V = 80 °C und der Kurve -ww = 10/60 °C des Feldes -V = 90 °C (Beispiel Æ Bild 63). Die heizwasserseitige Temperaturdifferenz r bei einer WarmwasserDauerleistung von QD = 165 kW u (pro Speicher) ist ablesbar. Der Volumenstrom s und der heizwasserseitige Druckverlust t sind nicht exakt aus dem Dauerleistungsdiagramm zu bestimmen. 300 —– 7,1 200 —– 5,8 100 ϑ W W 10 /… °C 45 90 250 60 60 ? 100 —– 4,1 45 50 —– 2,8 100 50 0 60 45 60 70 8 165 150 45 80 85 ϑ / V °C 200 Zu ermitteln • n Erforderliche Duschenanzahl • o Warmwasser-Dauerleistung QD in kW für Aufheizung 10/42 • p Speicherinhalt VSp in l • q Speichertyp und -größe • r Heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H in K • s Volumenstrom VH in m³/h • t Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH in mbar. Bei Anwendung der Dimensionierungshilfe Logasoft DIWA ist als Bedarfskategorie „Komplexe Bedarfsvorgaben“ zu wählen. 500 400 —– —– 9,2 8,3 . VH/m3/h 300 Gegeben • Hallenbad mit Beckenoberfläche 600 m2 • Wasserleistung je Dusche 8 l/min mit Selbstschlussvorrichtung • Dusch-Benutzungszeit 40 min/h • Bevorratung des Gesamtbedarfs 33 % (Annahme liegende Speicher) • Vorlauftemperatur -V = 85 °C • Warmwassertemperatur -WW = 60 °C. s ∆pH/mbar 60 45 60 10.2 System auslegen für ein Schwimmbad 55 50 10 45 0 10 20 5 30 40 ∆ϑH [K] 6 720 644 970-51.1il Bild 63 Warmwasser-Dauerleistung Logalux LTH750 und LTH950; Beispiel blau hervorgehoben (Vorlage Æ Bild 86, Seite 109) 'pH '-H QD -R -V -WW VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Heizwasserseitige Temperaturdifferenz in K Warmwasser-Dauerleistung in kW und in l/h bei Warmwasser-Austrittstemperatur -WW = 45 °C Heizwasser-Rücklauftemperatur in °C (ergibt sich aus der Formel -R = -V – '-H) Heizwasser-Vorlauftemperatur in °C Warmwasser-Austrittstemperatur in °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur -KW = 10 °C Volumenstrom des Heizwassers in m³/h Nach der Grundformel 76 (Æ Seite 171) ist der Volumenstrom s: · 165 kW V H = ------------------------------------1 kWh 30 K --------- ----------860 l K 88 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) System auslegen für ein Schwimmbad 10 Heizwasserseitiger Druckverlust Mit dem berechneten Volumenstrom s ist der heizwasserseitige Druckverlust t für den Warmwasserspeicher Logalux LTH950 aus dem Druckverlustdiagramm der Warmwasserspeicher Logalux LTH400 bis LTH3000 abzulesen (Beispiel Æ Bild 64). ∆pH [mbar] 600 500 400 300 0 400 250 0… 300 0 200 …9 550 … 750 7 140 150 0 50 4 200 100 50 3 4 4,7 7 6 10 20 . 30 VH [m3/h] 6 720 644 970-52.1il Bild 64 Heizwasserseitiger Druckverlust Logalux LTH400 bis LTH3000; Beispiel blau hervorgehoben 'pH VH Heizwasserseitiger Druckverlust in mbar Volumenstrom in m³/h Ergebnis • n Duschenanzahl 30 Stück • o Warmwasser-Dauerleistung Qeff = 330 kW • p Speicherinhalt VSp = 2000 l • q Speichertyp und -größe Logalux L2TH1900 • r Heizwasserseitige Temperaturdifferenz '-H = 30 K • s Gesamt-Volumenstrom des Doppelspeichers VH = 9,4 m³/h • t Heizwasserseitiger Druckverlust 'pH = 140 mbar (bei Anschluss nach „Tichelmann-System“, also parallel). Alternativ zum Doppelspeicher Logalux L2TH1900 ist der Warmwasserspeicher Logalux LTH2000 verwendbar. Die erforderlichen Daten sind analog dieser Darstellung zu ermitteln. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 89 11 Auswahl 11 Auswahl 11.1 Warmwasserbereitung mit Buderus 11.1.1 Speicher für jeden Verwendungszweck Die Buderus-Warmwasserspeicher sind je nach Ausführung für Speichersysteme oder Speicherladesysteme verwendbar und kombinierfähig. Sie haben eine wirkungsvolle Wärmedämmung. Die Speicher bis 400 Liter Speicherinhalt (liegende Speicher bis 300 Liter Speicherinhalt) sind werkseitig mit einer Wärmedämmung aus Hartschaum versehen. Ab 500 Litern (stehend) bzw. 400 Litern (liegend) Speicherinhalt ist die Wärmedämmung aus Weichschaum, Polyesterfaservlies oder HartschaumSegmenten. Innen bietet die Buderus-Thermoglasur DUOCLEAN plus für alle trinkwasserberührten Flächen einen hohen Hygieneschutz. Vor Korrosion schützt das kathodische System aus Thermoglasur DUOCLEAN plus und Magnesiumanode bzw. wartungsfreier Inertanode. Alle Buderus-Warmwasserspeicher mit eingebautem Wärmetauscher sind nach der europäischen Druckgeräterichtlinie 97/23/EG zertifiziert. Es gibt Speicher für spezielle Beheizungsarten (z. B. Fernwärme oder Dampf) sowie für besondere Wasserbeschaffenheiten (z. B. Seewasserausführung). Stehende Speicher Stehende Warmwasserspeicher Logalux SU sowie Warmwasserspeicher Logalux SF lassen sich variabel neben dem Heizkessel platzieren. Dazu gibt es passende Verbindungsleitungen zwischen Heizkessel und Speicher inklusive Speicherladepumpe und Rückschlagklappe. Die Kombination von Heizkessel und einem nebenstehenden Speicher ist als klassische Variante besonders interessant, wenn im Heizraum genügend Platz ist. Durch das Zusammenschalten mehrerer stehender Speicher, die ein Einzelvolumen bis 1000 Liter haben, ist jedes gewünschte Speichervolumen „zusammenstellbar“. Je nach System (Speichersystem oder Speicherladesystem) und Schaltungsvariante (Reihen- oder Parallelschaltung) sind spezielle Anforderungen an die heiz- und warmwasserseitige Verrohrung zu beachten. Über ausreichend große Handlochdeckel lassen sich alle stehenden Speicher leicht reinigen und warten. 90 Liegende Speicher Liegende Warmwasserspeicher Logalux L und LT (bis 300 Liter) sind in verschiedenen Heizkessel-Speicherkombinationen mit abgestimmtem Design und kompletter Verbindungsleitung zwischen Heizkessel und Speicher erhältlich. Diese Speicher sind bis maximal 500 kg belastbar und bilden mit dem aufgesetzten Heizkessel eine platzsparende Einheit. Über Handlochdeckel sind Wartung und Inspektion leicht möglich. Die Planungsunterlagen zu den jeweiligen Kesseln enthalten Informationen und technische Daten zu den liegenden Speichern bis 300 Liter. Die Warmwasserspeicher Logalux LT mit mehr als 400 Litern Speicherinhalt und Warmwasserspeicher Logalux LF bieten als Einzelspeicher oder Kombination mehrerer liegender Speicher oft die einzig sinnvolle Möglichkeit, ein großes Speichervolumen in einem Gebäude unterzubringen. Für die Wartung und Inspektion sind ausreichend große Mannlochöffnungen vorhanden. Speicher für spezielle Anwendungsfälle Speicher für spezielle Anwendungsfälle sind in diesem Kapitel nicht berücksichtigt. Für ihre Auswahl gibt es Kriterien, die sich von den üblichen Auslegungsgrundlagen in dieser Planungsunterlage unterscheiden. Speicher für Gas-Heizgeräte Die modernen Buderus-Gas-Heizgeräte sind kompakt und raumsparend. Optimal in Abmessungen und Design darauf abgestimmt gibt es Warmwasserspeicher mit weißer Verkleidung zur Montage unter (ohne zusätzliche Stellfläche) oder neben dem Gas-Heizgerät. Die Planungsunterlage zum gewählten GasHeizgerät enthält wesentliche Hinweise zur Warmwasserbereitung. Solarspeicher Die Auswahl der Solarspeicher ist abhängig vom geplanten Solarsystem und mit der ermittelten Anzahl der Solarkollektoren abzustimmen. Die Buderus-Planungsunterlage „Solartechnik Logasol“ behandelt sowohl Speicher für die Warmwasserbereitung als auch für die Kombination der Warmwasserbereitung mit solarer Heizungsunterstützung. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.1.2 11 Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten der Warmwasserspeicher Logalux Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) System Wärme- Austauscher führung integriert Speichersystem stehend SU500 (W) bis SU1000 (W) integriert Speichersystem LT… ab 400 l integriert Speichersystem stehend liegend Besonderheiten • Warmwasserspeicher mit eingeschweißtem Glattrohr-Wärmetauscher • Korrosionsschutz über Magnesiumanode, wartungsfreie Fremdstromanode mit Regelung als Zubehör • Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör) für bivalente Beheizung mit Solaranlage oder alternativ Elektro-Heizeinsatz (Zubehör) über vorderen Handlochdeckel einbaubar (nur SU300/5 und SU400/5) • weiteres Zubehör: Regelgeräte (Æ Tabelle 1, Seite 18), Thermometer, elektrisches Ladesystem LSE (Anschluss an den Glattrohr-Wärmetauscher). • Wärmeschutz aus 50 mm Hartschaum • Stahlblechverkleidung wahlweise in Blau und Weiß. • Warmwasserspeicher mit eingeschweißtem Glattrohr-Wärmetauscher • Korrosionsschutz über Magnesiumanode, wartungsfreie Fremdstromanode mit Regelung als Zubehör • Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör) für bivalente Beheizung mit Solaranlage über vorderen Handlochdeckel einbaubar; Wärmetauscher-Set Logalux LAP nachrüstbar • weiteres Zubehör: Regelgeräte (Æ Tabelle 1, Seite 18), Elektro-Heizeinsatz (alternativ zum Rippenrohrwärmetauscher) und Elektrisches Ladesystem LSE (Anschluss an den Glattrohr-Wärmetauscher) • auch als Seewasser-Ausführung (mit zusätzlicher Deckschicht) lieferbar • Wärmeschutz aus 80 mm PU-Weichschaum mit PS-Mantel (blau) oder 100 mm Polyesterfaservlies mit PS-Mantel (blau und weiß). • Warmwasserspeicher mit austauschbarem Glattrohr-Wärmetauscher • Wärmetauscher in Normal- (LTN), Hochleistungs- (LTH) oder Dampfausführung (LTD) • Logalux LT… als Einzelspeicher, Doppelspeicher (L2T…) oder Dreifachspeicher (L3T…) • Korrosionsschutz über wartungsfreie Fremdstromanode einschließlich Regelgerät Logamatic SPI 1010 (ab 2000 Liter Einzelspeicherinhalt 2 Fremdstromanoden mit Regelgerät Logamatic SPZ 1010) • Regelgeräte (Æ Tabelle 1, Seite 18) und Elektro-Heizeinsatz als Zubehör erhältlich • Wärmeschutz aus 90 mm Hartschaum-Segmenten • auch TÜV-geprüft oder als Seewasser-Ausführung (mit zusätzlicher Deckschicht) lieferbar. Tab. 32 Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten der Warmwasserspeicher Logalux für Speichersysteme und Speicherladesysteme Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 91 11 Auswahl Logalux SF300/5 bis SF1000 Wärmetauscher externes WT-Set Logalux LAP oder SLP System Ausführung Speicherladesystem stehend Besonderheiten • Warmwasserspeicher (ohne WT) und Wärmetauscher-Set Logalux LAP (aufgesetzt) oder SLP (seitlich) mit Edelstahl-Plattenwärmetauscher für hohe Übertragungsleistungen bei kleinen Abmessungen • Logalux LAP komplett auf oberem Handlochdeckel montiert mit passendem Wärmeschutz • Logalux SLP komplett montiert mit passendem Wärmeschutz neben Speicher aufstellbar; Speicheranschluss-Set und WärmetauscherSpeicherverbindungsleitungen als Zubehör erhältlich • weiteres Zubehör: Regelgeräte (Æ Tabelle 2, Seite 19), Rippenrohrwärmetauscher oder alternativ Elektro-Heizeinsatz (beide über vorderen Speicher-Handlochdeckel einbaubar) SF300/5-SF400/5: • Wärmeschutz aus 50 mm Hartschaum • Stahlblechverkleidung wahlweise in Blau und Weiß SU500 (W) bis SU1000 (W) externes WT-Set Logalux LAP Speicherladesystem stehend LF ab 400 l externes WT-Set Logalux SLP Speicherladesystem liegend SF500-SF1000: • Wärmeschutz aus 80 mm PU-Weichschaum mit PS-Mantel (blau) oder 100 mm Polyesterfaservlies mit PS-Mantel (blau und weiß) (LAP nur für 100 mm in blau geeignet) auch als Seewasser-Ausführung (mit zusätzlicher Deckschicht) lieferbar. • Warmwasserspeicher und Wärmetauscher-Set Logalux LAP (aufgesetzt) mit Edelstahl-Plattenwärmetauscher für hohe Übertragungsleistungen bei kleinen Abmessungen • Wärmeschutz aus 100 mm Polyesterfaservlies mit PS-Mantel (nur blau) • Logalux LAP komplett auf oberem Handlochdeckel montiert mit passendem Wärmeschutz • bivalente Beheizung mit Solaranlage über eingeschweißten GlattrohrWärmetauscher möglich • Zubehör: Regelgeräte (Æ Tabelle 2, Seite 19) und Elektro-Heizeinsatz (Einbau über Speicher-Handlochdeckel) • auch als Seewasser-Ausführung (mit zusätzlicher Deckschicht) lieferbar Æ Logalux SU500 bis SU1000 (Speichersystem). • Warmwasserspeicher (ohne WT) und Wärmetauscher-Set Logalux SLP mit Edelstahl-Plattenwärmetauscher für hohe Übertragungsleistungen bei kleinen Abmessungen • Logalux SLP komplett montiert mit passendem Wärmeschutz neben Speicher aufstellbar; Speicheranschluss-Set und WärmetauscherSpeicherverbindungsleitungen als Zubehör erhältlich • Logalux LF als Einzelspeicher, Doppelspeicher (L2F) oder Dreifachspeicher (L3F) • Korrosionsschutz über wartungsfreie Fremdstromanode einschließlich Regelgerät Logamatic SPI 1010 • Regelgeräte (Æ Tabelle 2, Seite 19) als Zubehör erhältlich; ElektroHeizeinsatz mit Regelgerät auf Anfrage • Wärmeschutz aus 90 mm Hartschaum-Segmenten • Auch als Seewasser-Ausführung (mit zusätzlicher Deckschicht) lieferbar. Tab. 32 Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten der Warmwasserspeicher Logalux für Speichersysteme und Speicherladesysteme 92 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.1.3 11 Auswahlhilfe für Warmwasserspeicher Logalux (ohne Solar- und Kleinspeicher) Warmwasserspeicher Logalux für Speichersysteme mit integriertem Wärmetauscher (WT) Speicherinhalt in l stehend Glattrohr- WT1) Rippenrohr-WT2) Warmwasserspeicher Logalux für Speicherladesysteme mit externem Wärmetauscher-Set liegend Glattrohr-WT3) stehend Logalux LAP4) Logalux SLP4) eingeschweißt SU160/55) SU200/55) SU300/55) austauschbar austauschbar 160 200 300 – – – – SF300/5 – SF300/5 – SF300 – 400 500 550 750 SU400/55) SU5005) – SU7505) SF400/5 LT…400 SF400/5 – SF400 LF400 SF500 – – LT…550 SF500 SU5006) SF500 – LF550 – LT…750 SF750 SU7506) SF750 LF750 – – – – – – L2F8007) LF950 800 950 aufgesetzt liegend Logalux SLP4) – – 6) L2T…800 LT…950 – – seitlich seitlich – – – – – – – – 1000 1100 SU10005) – – – – L2T…11007) SF1000 SU10006) SF1000 – – – – L2F11007) 1200 1500 – – – – L3T…12007) LT…1500 – – – – – – L3F12008) LF1500 1500 – – L2T…15007) – – – L2F15007) 8) – – – L3F16508) 1650 – – 1900 2000 – – – – L2T…1900 LT…2000 – – – – – – L2F19007) LF2000 2250 – – L3T…22508) – – – L3F22508) 2500 3000 3000 – – – – – – LT…2500 LT…3000 L2T…30007) – – – – – – LF2500 LF3000 – – – L2F30007) 4000 – – L2T…40007) – – – L2F40007) 5000 6000 – – – – L2T…50007) LT2…6000 – – – – – – L2F50007) L2F60007) Æ Seite 95, Seite 96 Æ Seite 119 Æ Seite 102 Æ Seite 119 Æ Seite 121 Techn. Daten L3T…1650 Æ Seite 115 Tab. 33 Auswahlhilfe für Warmwasserspeicher Logalux zur Verwendung in Speichersystemen und Speicherladesystemen 1) Beheizbar mit Heizkessel, Fernwärme oder Heizzentrale (fernwärmeähnlich) 2) Beheizbar mit Heizkessel oder Fernwärme über eingebauten Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör) 3) Logalux LTN und LTH beheizbar mit Heizkessel oder Fernwärme; Logalux LTD beheizbar mit Dampf 4) Beheizbar mit Heizkessel oder Fernwärme (SLP nur indirekte Beheizung) 5) Auch mit weißer Verkleidung als Logalux SU… W für Gas-Heizgeräte erhältlich 6) Logalux LAP mit Logalux SU für bivalente Beheizung über Solaranlage geeignet 7) Logalux L2… -Doppelspeicher (übereinanderliegend) 8) Logalux L3… -Dreifachspeicher (übereinanderliegend) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 93 11 Auswahl 11.2 Stehende Warmwasserspeicher Logalux SU 11.2.1 Abmessungen und technische Daten Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) A SU160/5 - SU200/5 AB R1 H HAB EZ R3/4 VS R1 563 A2 M 1) HEZ HVS RS R1 A1 HRS HEK EK R1 B SCHNITT A-A A øD B SCHNITT B-B SCHNITT B-B B SU300/5 - SU400/5 AB R1 ØD EZ R3/4 M 1) VS R1 HAB H HEZ HVS 2) RS R1 HRS EK R1 HEK B A1 A2 6 720 804 360-16.1ITL Bild 65 Abmessungen der stehenden Warmwasserspeicher Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) (Maße in mm) 1) 2) 94 Tauchhülse eingeschweißt Einbaumöglichkeit für Elektro-Heizeinsatz (Zubehör) oder alternativ Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör) für bivalente Beheizung Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl Logalux Speicherinhalt Durchmesser Höhe1) Kippmaß Aufstellraum Höhe2) Vorlauf Speicher1) Rücklauf Speicher1) Kaltwassereintritt1) Eintritt Zirkulation1) Warmwasseraustritt1) Fläche Wärmetauscher Heizwasserinhalt Bereitschaftswärmeaufwand3) Gewicht4) (netto) Maximaler Betriebsdruck Maximale Betriebstemperatur Abstand Füße – ØD H – – HVS HRS HEK HEZ HAB – – – – – – A1 A2 Einheit l mm mm mm mm mm mm mm mm mm m2 l kWh/24 h kg bar °C mm mm SU160/5 (W) 160 550 1300 1410 – 553 265 81 703 1138 0,9 6,0 1,5 74 288 333 11 SU200/5 (W) SU300/5 (W) SU400/5 (W) 200 300 390 550 670 670 1530 1495 1835 1625 1655 1965 – 1850 2100 553 722 898 265 318 318 81 80 80 703 903 1143 1399 1355 1695 0,9 1,3 1,8 6,0 8,8 12,1 1,7 1,68 2,12 84 105 128 16 Heizwasser/10 Warmwasser 160 Heizwasser/95 Warmwasser 288 380 380 333 408 440 Tab. 34 Abmessungen und technische Daten der stehenden Warmwasserspeicher Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) 1) zuzüglich 10 - 20 mm für die Stellfüße 2) Mindestraumhöhe für Austausch der Magnesiumanode 3) Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach DIN 4753-8 4) Gewicht mit Verpackung rund 5 % höher 11.2.2 Leistungsdaten Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) Beheizung mit Heizkessel Logalux SU160/5 / SU160/5W SU200/5 / SU200/5W SU300/5 / SU300/5W SU400/5 / SU400/5W Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW 736 30,0 429 25,0 Heizungsvorlauftemperatur in °C 80 Leistungskennzahl NL bei Speichertemperatur 60 °C 2,5 80 4,0 736 30,0 429 25,0 2,6 82 80 9,0 1030 42 507 29,5 2,6 100 80 13,0 1375 56 808 47 3,5 207 1) Heizwasser- Druckbedarf verlust in m3/h in mbar 2,6 82 Tab. 35 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen, minimaler Wärmebedarf entsprechend Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Anlage mit zwei oder drei Speichern • Leistungskennzahl NL multiplizieren – bei zwei Speichern mit Faktor 2,4 – bei drei Speichern mit Faktor 3,8. Æ „Beispiel“ und „Bedingungen“ auf Seite 33 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 95 11 Auswahl 11.2.3 Abmessungen und technische Daten Logalux SU500 bis SU1000 DSP D H AW HAW A1 EZ R6 VS R 14 HEZ HVS M1) 2) HH Ø 19,5 RS R 14 EK A2 HRS HEK 6 720 644 970-55.1il Bild 66 Abmessungen der stehenden Warmwasserspeicher Logalux SU500 bis SU1000 (Maße in mm) 1) 2) Tauchhülse eingeschweißt Einbaumöglichkeit für Elektro-Heizeinsatz (Zubehör) oder alternativ Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör) für bivalente Beheizung Logalux Speicherinhalt Durchmesser - ohne Wärmeschutz - mit 80 mm Wärmeschutz - mit 100 mm Wärmeschutz Höhe Kippmaß Höhe Aufstellraum Breite Einbringung Vorlauf Speicher Rücklauf Speicher Höhe Handloch Kaltwassereintritt Eintritt Zirkulation Warmwasseraustritt Abstand Füße Heizfläche Wärmetauscher Heizwasserinhalt Bereitschaftswärmeaufwand Gewicht3) (netto; mit Wärmeschutz) Maximaler Betriebsdruck Heizwasser/ Warmwasser Maximale Betriebstemperatur Heizwasser/ Warmwasser Zertifikat-Nr. nach EG-Baumusterprüfung nach Richtlinie 97/23/EG Einheit l SU500 500 SU750 750 SU1000 1000 – – mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm Zoll mm mm Zoll mm mm mm m2 l kWh/24 h kWh/24 h kg bar 650 810 850 1850 1810 2150 660 940 303 408 R 1¼ 148 1062 R 1¼ 1643 483 419 2,2 16 4,041) 2,212) 182 800 960 1000 1850 1815 2150 810 973 283 388 R 1½ 133 1065 R 1¼ 1648 628 546 3,0 23 5,131) 2,72) 279 16/10 900 1060 1100 1920 1875 2220 910 1033 326 401 R 1½ 121 1126 R 1½ 1721 711 615 3,7 28 5,551) 3,132) 367 – °C 1604)/10 – – Z-DDK-MUC-02-318302-15 – Ø DSp ØD ØD H – – – HVS HRS HH Ø EK HEK HEZ Ø AW HAW A1 A2 – – – Tab. 36 Abmessungen und technische Daten der stehenden Warmwasserspeicher Logalux SU400 bis SU1000 1) Bei Logalux SU…-80 mit Wärmeschutz aus 80 mm dickem PU-Weichschaum mit PS-Mantel. Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach DIN 4753-8 2) Bei Logalux SU…-100 mit Wärmeschutz aus 100 mm dickem Polyesterfaservlies mit PS-Mantel. Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach EN12897 3) Gewicht mit Verpackung rund 5 % höher 4) Nur zulässig in Verbindung mit Wärmeschutz-Set 96 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.2.4 11 Leistungsdaten Logalux SU500 bis SU1000 Beheizung mit Heizkessel bei hohem Heizwasserbedarf Logalux SU500 SU750 SU1000 HeizwasserVorlauftemperatur in °C 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 NL1) Leistungskennzahl bei Speichertemperatur 60 °C – – 17,0 17,8 18,9 – – 24,9 27,4 32,2 – – 30,8 34,8 39,3 Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW – – 18,2 446 – – 38,0 933 40,7 700 53,9 1324 60,5 1041 71,5 1757 79,8 1372 90,8 2230 554 22,6 – – 1163 47,3 – – 1838 63,0 899 52,3 2176 88,6 1267 73,7 2811 114,4 1740 101,2 – – 30,8 757 – – 57,8 1419 63,8 1098 80,9 1987 90,2 1551 101,2 2487 114,4 1968 124,9 3068 Heizwasserbedarf in m3/h 4,95 Druckverlust in mbar 350 4,30 350 3,80 350 Tab. 37 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SU500 bis SU1000 (Anlage mit zwei oder drei Speichern Æ „Separate Speicherauswahl mit Hilfe der Leistungsdaten und Abmessungen“, Seite 33) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen, minimaler Wärmebedarf entsprechend Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Beheizung mit Heizkessel bei reduziertem Heizwasserbedarf (Standard bei der Auslegung) Logalux SU500 SU750 SU1000 HeizwasserVorlauftemperatur in °C 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 Warmwasser-Dauerleistung bei 2) Warmwasser-Austrittstemperatur Leistungskennzahl 60 °C bei Speichertemperatur 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW – – 16,0 392 – – – 30,8 757 – 35,2 605 46,2 1135 16,7 50,6 870 60,5 1486 17,2 66,6 1145 75,9 1595 17,9 – 473 19,3 – – – 974 39,6 – – 21,7 1297 52,8 757 44,0 24,3 1825 74,3 1059 61,6 29,3 2365 96,3 1456 84,7 – – 24,2 595 – – – 46,2 1135 – 51,7 889 64,4 1581 27,8 71,0 1220 79,8 1961 30,6 90,2 1551 101,8 2500 34,5 NL1) Heizwasserbedarf in m3/h 2,5 Druckverlust in mbar 90 2,2 100 1,9 90 Tab. 38 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SU500 bis SU1000 (Anlage mit zwei oder drei Speichern Æ „Separate Speicherauswahl mit Hilfe der Leistungsdaten und Abmessungen“, Seite 33) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen, minimaler Wärmebedarf entsprechend Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 97 11 Auswahl 11.2.5 Druckverlust- und Leistungsdiagramme Logalux SU Standardwerte zur Speicherauslegung sind in den jeweiligen Tabellen angegeben. Für spezielle Auslegungsfälle sind die entsprechenden Werte aus den Diagrammen zu ermitteln. • Verfahren zur Speicherauslegung: Æ Tabelle 6, Seite 28 • Erläuterung der Formelzeichen: Æ Kapitel 13.2, Seite 172 ΔpH [mbar] 300 200 100 Heizwasserseitiger Druckverlust 50 400 40 75 0 50 0 20 100 10 00 10 SU Δp H [mbar] 30 5 0,3 0,4 0,5 0,6 0,70,8 0,9 1 6 720 804 360-17.1ITL 20 Bild 69 Logalux SU500 bis SU1000, Beheizung mit kleinem Volumenstrom (Standardwerte Æ Tabelle 38, Seite 97) mH [kg/h] 5000 10000 ΔpH [mbar] 6 720 811 639-07.1T 0 Bild 67 Logalux SU160/5 (W) und SU200/5 (W) (Standardwerte Æ Tabelle 35, Seite 95) 500 50 1000 400 300 SU 400 10 00 75 0 10 500 2 3 VH [m3/h] 1,5 100 100 90 80 10 0,5 5 300 / SU 70 SU 20 400 /5 Δp / mbar 200 3 5 6 7 8 9 VH [m3/h] 6 720 811 639-21.1T 1 . V / m3/h 5 10 6 720 804 360-09.1ITL Bild 68 Logalux SU300/5 (W) und SU400/5 (W) (Standardwerte Æ Tabelle 35, Seite 95) 98 4 Bild 70 Logalux SU500 bis SU1000 (Standardwerte Æ Tabelle 37, Seite 97) Legende zu Bild 67 bis 70: 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust mH Massestrom Heizwasser VH Volumenstrom Heizwasser Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Warmwasser-Dauerleistung 100 100 ϑ W 10 45 /…° W C 90 90 60 45 80 100 25 —– 1,3 C 45 70 500 400 350 300 —– —– —– —– 4,5 4,0 3,8 3,5 VH/m3/h 60 60 45 60 30 50 50 WW 1 45 0/…° C 60 100 —– 2,0 45 45 60 50 —– 1,4 60 25 —– 1,0 55 50 55 20 ϑ 60 45 40 200 —– 2,9 45 60 50 150 45 ϑV /° 60 90 —– 2,5 ΔpH/mbar 50 —– 1,85 60 80 70 200 80 110 QD [kW] 100 —– 2,66 90 500 400 350 300 200 —– —– —– —– —– 5,9 5,3 4,95 4,6 2,8 VH/m3/h 70 ϑV /° C ΔpH/mbar 100 QD [kW] 45 45 10 0 0 0 10 20 30 40 ΔϑH [K] 0 10 20 30 40 50 ΔϑH [K] 6 720 644 970-65.1il 6 720 644 970-63.1il Bild 71 Logalux SU500 (Standardwerte Æ Tabelle 37, Seite 97 und Tabelle 38, Seite 97) QD [kW] ΔpH/mbar 500 400 350 300 —– —– —– —– 5,0 4,5 4,3 3,9 VH/m3/h ϑ 100 140 130 WW 120 10 45 /…°C Legende zu Bild 71 bis 73: 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust '-H Heizwasserseitiger Temperaturdifferenz VH Volumenstrom Heizwasser QD Dauerleistung 60 45 90 110 200 —– 3,2 Bild 73 Logalux SU1000 (Standardwerte Æ Tabelle 37, Seite 97 und Tabelle 38, Seite 97) 100 60 80 90 100 —– 2,2 45 ϑV /° C 80 70 70 60 60 50 40 60 50 —– 1,55 45 60 45 25 —– 1,07 55 50 30 20 45 10 0 0 10 20 30 40 ΔϑH [K] 6 720 644 970-64.1il Bild 72 Logalux SU750 (Standardwerte Æ Tabelle 37, Seite 97 und Tabelle 38, Seite 97) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 99 11 Auswahl 11.2.6 Installationsbeispiele Logalux SU und SF (mit eingebautem Wärmetauscher) Die Installationsbeispiele geben einen unverbindlichen Hinweis auf eine mögliche hydraulische Anbindung – ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Für die praktische Ausführung gelten die einschlägigen Regeln der Technik. Beheizung mit Heizkessel A B 4 5 4 AW AW EZ 1 2 3 1 7 9 10 1 EZ 6 EK EK 8 1 1 2 3 1 7 9 10 1 6 8 5 6 1 1 6 1 1 1 1 13 1 12 3 1 VS 3 12 1 1 1 13 VS RS 11 14 1 RS 1 11 1 14 13 11 13 1 1 14 11 14 6 720 644 970-66.1il Bild 74 Hydraulischer Anschluss Warmwasserspeicher Logalux SU ... (Parallelschaltung) A B AW EK EZ RS VS Einzelspeicher Parallelschaltung (Speicher einzeln absperrbar) Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Speicherrücklauf Speichervorlauf [1] [2] [3] [4] [5] [6] Absperreinrichtung Zirkulationspumpe mit Schaltuhr Rückschlagklappe Absperrventil mit Entleerventil Be- und Entlüftungsventil Membransicherheitsventil, bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind). Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils [7] 100 [8] Prüfventil [9] Rückflussverhinderer [10] Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt [11] T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) [12] Speicherladepumpe [13] Membransicherheitsventil; bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1, erforderlich bei Einsatz der ElektroZusatzheizung zur Absicherung der (des) GlattrohrWärmetauscher(s) bei abgesperrtem Heizkreis, Absicherungsdruck wie Sicherheitsventil des Heizkessels [14] Entleerventil Alle Teile bauseitig Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Beheizung mit Fernwärme – direkte Einspeisung (Prinzipdarstellung) 4 5 AW 1 2 3 1 EZ 6 1 7 9 10 EK 8 1 12 13 17 11 15 1 Logalux SF 16 14 1 19 18 1 VHF 19 RHF 1 6 720 644 970-68.1il Bild 75 Hydraulischer Anschluss Warmwasserspeicher Logalux SF… mit eingebautem Rippenrohrwärmetauscher als Prinzipdarstellung AW EK EZ RHF VHF Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Rücklauf Heizwasser (Fernwärme) Vorlauf Heizwasser (Fernwärme) [1] [2] [3] [4] [5] [6] Absperreinrichtung Zirkulationspumpe mit Schaltuhr Rückschlagklappe Be- und Entlüftungsventil Absperrventil mit Entleerventil Membransicherheitsventil; bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1, Nennweite DN 20 unter Berücksichtigung der in Tabelle 50, Seite 119 aufgeführten Leistungen (Wärmeleistungen bis max. 150 kW). Bei anderen Heizwasser- bzw. Warmwassertemperaturen ist die dafür zutreffende maximale Beheizungsleistung zu beachten und ein entsprechend größeres Sicherheitsventil zu wählen! [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils Prüfventil Rückflussverhinderer Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) Temperaturfühler Sicherheitstemperaturbegrenzer über 110 °C Vorlauftemperatur Temperaturfühler Temperaturregler Temperaturfühler Rücklauftemperaturbegrenzer (falls erforderlich) Entleerventil Temperaturregler ohne Hilfsenergie mit Sicherheitstemperaturbegrenzer über 110 °C Vorlauftemperatur und Rücklauftemperaturbegrenzer Wasserfilter Einstellorgan Thermometer Alle Teile bauseitig Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 101 11 Auswahl 11.3 Liegende Warmwasserspeicher Logalux L und LT 11.3.1 Abmessungen und technische Daten Logalux LT…, L2T… und L3T… (ab 400 Liter) B L DSp LSp AW EZ 1) H3EZ H3VS VS RS EK AW EZ 1) RS EK AW EZ RS EK A2 A3 H3RS H3EK H2 H2AW 2) H2RS H2EK H HAW HEZ HVS VS A 2) H2EZ H2VS VS 1) H3 H3AW 2) HRS HEK A2 6 720 644 970-71.1il Bild 76 Abmessungen der liegenden Warmwasserspeicher Logalux LT…, L2T…, L3T… (ab 400 Liter) 1) 2) Muffe R 1¼ (z. B. für Regler ohne Hilfsenergie) Tauchhülse R ¾ und eine weitere Muffe Rp ¾ im Mannlochdeckel Logalux LT...400 L2T...800 LT...550 LT...750 LT...950 LT...1500 LT...2000 LT...2500 LT...3000 L2T...1100 L2T...1500 L2T...1900 L2T...3000 L2T...4000 L2T...5000 L2T...6000 Abkürzung Einheit L3T..1200 L3T...1650 L3T...2250 – – – – – – – – l l l 400 2 x 400 3 x 400 550 2 x 550 3 x 550 750 2 x 750 3 x 750 950 2 x 950 – 1500 2 x 1500 – 2000 2 x 2000 – 2500 2 x 2500 – 3000 2 x 3000 – Durchmesser Breite Ø DSp mm 650 800 800 900 1000 1250 1250 1250 B mm 810 1000 1000 1100 1200 1450 1450 1450 Länge L LSP mm mm 1600 1355 1510 1265 1910 1665 1910 1665 2405 2160 2150 1905 2570 2325 2970 2725 Höhe H H2 H3 A (LT/L2T) A (L3T) A2 A3 Ø VS HVS H2VS H3VS mm mm mm mm mm mm mm 830 1680 2530 400 600 410 535 1010 2030 3050 470 700 400 470 1010 2030 3050 470 700 400 865 1110 2230 – 520 – 420 820 1210 2430 – 560 – 445 1270 1460 2930 – 680 – 505 890 1460 2930 – 680 – 505 1310 1460 2930 – 680 – 505 1710 mm mm mm mm DN 50 540 1390 2240 DN 50 550 1570 2590 DN 50 550 1570 2590 DN 50 550 1670 – DN 65 585 1805 – DN 80 725 2195 – DN 80 990 2460 – DN 80 990 2460 – Ø RS HRS H2RS H3RS mm mm mm mm DN 50 240 1090 1940 DN 50 250 1270 2590 DN 50 250 1270 2590 DN 50 250 1370 – DN 65 285 1505 – DN 80 285 1755 – DN 80 290 1760 – DN 80 290 1760 – Inhalt: LT... L2T... L3T... Aufstellfüße Vorlauf Speicher Rücklauf Speicher Tab. 39 Abmessungen und technische Daten der liegenden Warmwasserspeicher Logalux LT..., L2T..., L3T... (ab 400 Liter) 102 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Logalux LT...400 LT...550 LT...750 LT...950 LT...1500 LT...2000 LT...2500 LT...3000 L2T...800 L2T...1100 L2T...1500 L2T...1900 L2T...3000 L2T...4000 L2T...5000 L2T...6000 L3T..1200 L3T...1650 L3T...2250 – – – – – Abkürzung Einheit Kaltwassereintritt Ø EK HEK H2EK H3EK Zoll mm mm mm R 1½ 145 995 1845 R 1½ 160 1180 2200 R 1½ 160 1180 2200 R½ 160 1280 – R2 165 1385 – R2 165 1635 – R 2½ 175 1645 – R 2½ 175 1645 – Eintritt Zirkulation Ø EZ HEZ H2EZ H3EZ Ø AW HAW H2AW H3AW LTN LTH LTD Zoll mm mm mm R1¼ 470 1310 2160 R1¼ 570 1590 2610 R1¼ 570 1590 2610 R1¼ 620 1740 – R1½ 690 1910 – R1½ 835 2305 – R2 835 2305 – R2 835 2305 – Zoll mm mm mm l l l R 1½ 705 1555 2405 2 × 10 2×9 2 × 10 R 1½ 860 1880 2900 2 × 10 2 × 9 2 × 10 R 1½ 860 1880 2900 2 × 14 2 × 12 2 × 10 R 1½ 960 2080 – 2 × 14 2 × 12 2 × 10 R2 1055 2275 – 3 × 18 3 × 14 3 × 10 R2 1300 2770 – 4 ×9 4 × 14 4 × 10 R 2½ 1295 2765 – 5 × 18 5 × 14 5 × 10 R 2½ 1295 2765 – 5 × 18 5 × 14 5 × 10 L2TN L2TH L2TD l l l 2/2 × 10 2/2 × 9 2/2 × 10 2/2 × 10 2/2 × 9 2/2 × 10 2/2 × 14 2/2 × 12 2/2 × 10 2/2 × 14 2/2 × 12 2/2 × 10 2/3 × 18 2/3 × 14 2/3 × 10 2/4 × 9 2/4 × 14 2/4 × 10 2/5 × 18 2/5 × 14 2/5 × 10 2/5 × 18 2/5 × 14 2/5 × 10 L3TN L3TH L3TD LTN LTH LTD l l l m2 m2 m2 3/2 × 10 3/2 × 9 3/2 × 10 2,6 4,2 2,6 3/2 × 10 3/2 × 9 3/2 × 10 2,6 4,2 2,6 3/2 × 14 3/2 × 12 3/2 × 10 3,6 5,6 2,6 – – – 3,6 5,6 2,6 – – – 6,9 9,75 3,9 – – – 8,4 11,2 5,2 – – – 11,5 16,25 6,5 – – – 11,5 16,25 6,5 L2TN L2TH L2TD m2 m2 m2 5,2 8,4 5,2 5,2 8,4 5,2 7,2 11,2 5,2 7,2 11,2 5,2 13,8 19,5 7,8 16,8 22,4 10,4 23 32,5 13 23 32,5 13 L3TN L3TH L3TD m2 m2 m2 7,8 12,6 7,8 7,8 12,6 7,8 10,8 16,8 7,8 – – – – – – – – – – – – – – – LTN LTH LTD kg kg kg 330 363 330 367 400 367 470 520 439 517 567 486 875 957 819 1145 1254 1068 1300 1436 1204 1460 1596 1364 L2TN L2TH L2TD kg kg kg 682 748 682 762 828 762 968 1068 906 1066 1156 1004 1784 1948 1672 2331 2549 2177 2641 2913 2449 2961 3233 2769 kg kg kg bar 1034 1133 1034 1157 1256 1157 – – – – – – Austritt Warmwasser Heizwasserinhalt Heizfläche Gewicht (netto) L3TN L3TH L3TD Maximaler Betriebsdruck Maximale Betriebstemperatur Zertifiziert nach Druckgeräterichtlinie 1466 – – – 1616 – – – 1373 – – – 16 Heizwasser / 10 Warmwasser °C 160 Heizwasser / 95 Warmwasser – Nr. Z-DDK-MUC-02-318302-71 Tab. 39 Abmessungen und technische Daten der liegenden Warmwasserspeicher Logalux LT..., L2T..., L3T... (ab 400 Liter) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 103 11 Auswahl 11.3.2 Leistungsdaten Logalux LT…, L2T… und L3T… (ab 400 Liter) Beheizung mit Heizkessel, Warmwasserspeicher Logalux LTN (Normalausführung) Logalux LTN400 LTN550 LTN750 LTN950 LTN1500 LTN2000 LTN2500 LTN3000 HeizwasserVorlauftemperatur in °C 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 NL1) Leistungskennzahl bei Speichertemperatur 60 °C – – 17 22 26 – – 21 26 30 – – 37 49 59 – – 41 53 68 – – 70 94 113 – – 101 134 160 – – 148 199 242 – – 156 210 255 Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW – – 30 726 – – 51 1254 65 1122 77 1892 85 1452 100 2453 110 1892 123 3014 726 30 – – 1254 51 – – 1892 77 1122 65 2453 100 1452 85 3014 123 1892 110 – – 42 1034 – – 74 1826 87 1496 114 2794 124 2134 148 3641 157 2706 179 4400 1034 42 – – 1826 74 – – 2794 114 1496 87 3641 148 2134 124 4400 179 2706 157 – – 64 1573 – – 110 2706 129 2222 168 4114 187 3212 225 5533 237 4070 274 6721 2079 85 – – 3553 144 – – 5434 221 2926 170 7315 298 4224 246 8899 362 5368 312 – – 111 2739 – – 191 4719 221 3806 290 7128 320 5500 390 9592 403 6930 473 11627 2739 111 – – 4719 191 – – 7128 290 3806 221 9592 390 5500 320 11627 473 6930 403 Heizwasserbedarf in m3/h 12,0 Druckverlust in mbar 350 12,0 350 11,0 350 11,0 350 15,5 350 20,5 350 26,0 350 26,0 350 Tab. 40 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux LTN400 bis LTN3000 (Normalausführung) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen. Der minimale Wärmebedarf entspricht der Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C. 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Anlage mit zwei oder drei Speichern (z. B. Logalux L2TN oder L3TN) • Leistungskennzahl NL multiplizieren – bei zwei Speichern mit Faktor 2,4 – bei drei Speichern mit Faktor 3,8. Æ „Beispiel“ und „Bedingungen“ auf Seite 33 Für Fernwärme gelten andere Leistungsdaten und Faktoren. 104 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Beheizung mit Heizkessel, Warmwasserspeicher Logalux LTH (Hochleistungswärmetauscher) Logalux LTH400 LTH550 LTH750 LTH950 LTH1500 LTH2000 LTH2500 LTH3000 HeizwasserVorlauftemperatur in °C 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 50 60 70 80 90 NL1) Leistungskennzahl bei Speichertemperatur 60 °C – – 26 34 42 – – 29 39 46 – – 46 58 74 – – 55 70 86 – – 95 126 147 – – 125 184 226 – – 195 270 332 – – 205 281 344 Warmwasser-Dauerleistung bei Warmwasser-Austrittstemperatur2) 45 °C 60 °C in l/h in kW in l/h in kW – – 40 979 – – 77 1881 82 1408 114 2794 132 2266 150 3674 178 3058 187 4587 979 40 – – 1881 77 – – 2794 114 1408 82 3674 150 2266 132 4587 187 3058 178 – – 52 1287 – – 102 2519 108 1848 155 3806 171 2948 202 4961 223 3828 241 5940 1287 52 – – 2519 102 – – 3806 155 1848 108 4961 202 2948 171 5940 241 3828 223 – – 77 1881 – – 148 3641 170 2926 225 5533 252 4334 303 7447 319 5654 370 9086 2420 98 – – 4774 194 – – 7315 298 3894 227 9845 400 5676 330 11990 487 7370 426 – – 128 3146 – – 252 6226 292 5016 389 9548 448 7700 525 12881 578 9944 636 15620 3146 128 – – 6226 252 – – 9548 389 5016 292 12881 525 7700 448 15620 636 9944 578 Heizwasserbedarf in m3/h 8,7 Druckverlust in mbar 350 8,7 350 7,8 350 7,8 350 11,1 350 15,0 350 19,8 350 19,8 350 Tab. 41 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux LTH400 bis LTH3000 (Hochleistungswärmetauscher) 1) Nach DIN 4708 wird die Leistungskennzahl für die Standardangaben (fett gedruckt) auf -V = 80 °C und -Sp = 60 °C bezogen, minimaler Wärmebedarf entsprechend Warmwasser-Dauerleistung in kW bei 45 °C 2) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Anlage mit zwei oder drei Speichern (z. B. Logalux L2TN oder L3TN) • Leistungskennzahl NL multiplizieren – bei zwei Speichern mit Faktor 2,4 – bei drei Speichern mit Faktor 3,8. Æ „Beispiel“ und „Bedingungen“ auf Seite 33. Für Fernwärme gelten andere Leistungsdaten und Faktoren. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 105 11 Auswahl Beheizung mit Dampf, Warmwasserspeicher Logalux LTD Warmwassertemperatur Logalux LTD400 LTD550 LTD750 LTD950 LTD1500 LTD2000 LTD2500 LTD3000 in °C 45 60 45 60 45 60 45 60 45 60 45 60 45 60 45 60 Warmwasser-Dauerleistung in kW1) und erforderliche Nennweiten der Kondensatableitung bei Dampfüberdruck von 0,1 bar 81 81 81 81 81 81 81 81 122 122 163 163 204 204 204 204 0,3 bar 105 105 105 105 105 105 105 105 157 157 209 209 262 262 262 262 0,5 bar 122 122 122 122 122 122 122 122 186 186 244 244 308 308 308 308 1,0 bar 163 163 163 163 163 163 163 163 244 244 326 326 407 407 407 407 2,0 bar 233 209 233 209 233 209 233 209 349 314 465 419 582 523 582 523 3,0 bar 279 256 279 256 279 256 279 256 419 384 558 512 698 640 698 640 4,0 bar 326 302 326 302 326 302 326 302 488 454 651 605 814 756 814 745 5,0 bar 372 349 372 349 372 349 372 349 558 523 744 698 930 872 930 872 Tab. 42 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux LTD400 bis LTD3000 (Dampf-Wärmetauscher) in Verbindung mit Schwimmerkondensatableiter 1) Alle Leistungen ergeben sich nur bei einer begrenzten Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes in den Anschlussstutzen des GlattrohrWärmetauschers und bei freiem Kondensataustritt ohne Rückstau Erforderliche Nennweiten der Kondensatableitung: DN 15 DN 20 DN 25 106 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 11.3.3 Druckverlust- und Leistungsdiagramme Logalux LT Heizwasserseitiger Druckverlust Standardwerte zur Speicherauslegung sind in den jeweiligen Tabellen angegeben. Für spezielle ΔpH [mbar] Auslegungsfälle sind die entsprechenden Werte aus den 600 Diagrammen zu ermitteln. • Verfahren zur Speicherauslegung: Æ Tabelle 6, Seite 28 • Erläuterung der FormelzeichenÆ Kapitel 13.2, Seite 172 500 400 300 Warmwasserseitiger Druckverlust und Strömungsgeschwindigkeit pro Anschlussstutzen 20 300 0 200 150 0 550 … 250 0… 1,5 400 750 30 0 200 … v [m/s] 950 ΔpWW [mbar] 2½ ) 0 (R 000 0… 300 …2 1 50 4 250 5 150 0 400 …9 50 ( R1 ½) 10 (R 2) 100 10 5 20 4 30 VH [m3/h] 6 720 644 970-74.1il 3 0,5 Bild 78 Logalux LTN400 bis LTN3000 (Standardwerte Æ Tabelle 43, Seite 58) 2 ΔpH [mbar] 600 1 0,5 1 2 3 4 5 10 20 30 VWW [m3/h] 500 400 6 720 644 970-73.1il Bild 77 Logalux LTN und LTH 300 0… 300 0 200 0 150 0 550 … 250 750 400 …9 50 200 100 50 3 4 5 10 20 30 VH [m3/h] 6 720 644 970-75.1il Bild 79 Logalux LTH400 bis LTH3000 (Standardwerte Æ Tabelle 41, Seite 105) Legende zu Bild 77 bis 79: 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust VH Volumenstrom Heizwasser v Strömungsgeschwindigkeit im Anschlussstutzen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 107 11 Auswahl Warmwasser-Dauerleistung Logalux LTN... QD [kW] ΔpH/mbar QD [kW] ΔpH/mbar 50 —– 4,5 130 300 90 80 ϑV /°C 80 ϑV /°C 60 10 —– 2,0 150 60 45 60 70 70 70 60 5 4 45 45 60 45 55 50 45 20 55 30 100 45 45 60 60 40 60 45 60 50 °C °C 200 60 5 4 45 60 /… 80 10 W 90 45 ϑW 100 50 —– 5,8 /… 250 10 W 110 ϑW 90 120 100 —– 8,2 100 140 500 400 300 200 —– —– —– —– 18,0 16,2 14,2 11,8 VH/m3/h 350 100 150 100 —– 6,4 500 400 300 200 —– —– —– —– 14,2 12,8 11,1 9,0 VH/m3/h 10 0 0 0 10 30 ΔϑH [K] 20 0 10 20 40 ΔϑH [K] 30 6 720 644 970-76.1il Bild 80 Logalux LTN400 bis LTN550 (Standardwerte Æ Tabelle 40, Seite 104) QD [kW] 500 400 300 200 —– —– —– —– 13,0 11,6 10,0 8,2 QD [kW] 100 —– 5,8 200 ΔpH/mbar 500 400 300 200 —– —– —– —– 24,0 22,0 19,0 15,5 VH/m3/h 450 100 VH/m3/h Bild 82 Logalux LTN1500 (Standardwerte Æ Tabelle 40, Seite 104) 100 —– 5,9 100 ΔpH/mbar 6 720 644 970-80.1il ϑV /°C 60 45 90 80 250 60 200 60 45 150 60 45 50 50 45 100 55 60 60 60 45 50 60 6 45 0 70 70 100 45 ϑV /°C 80 300 °C 60 /… 45 45 50 —– 4,1 10 W 350 ϑW 150 50 —– 4,2 °C 45 /… 10 W ϑW 90 400 45 55 45 50 0 0 0 10 20 30 40 ΔϑH [K] 0 10 20 30 40 ΔϑH [K] 6 720 644 970-82.1il 6 720 644 970-78.1il Bild 81 Logalux LTN750 bis LTN950 (Standardwerte Æ Tabelle 40, Seite 104) Bild 83 Logalux LTN2000 (Standardwerte Æ Tabelle 40, Seite 104) Legende zu Bild 80 bis 83: 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust '-H Heizwasserseitiger Temperaturdifferenz VH Volumenstrom Heizwasser QD Dauerleistung 108 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Warmwasser-Dauerleistung Logalux LTH... ΔpH/mbar QD [kW] 500 400 300 200 —– —– —– —– 30,0 27,0 23,2 19,0 VH/m3/h QD [kW] ΔpH/mbar 500 400 300 —– —– —– 10,5 9,5 8,1 VH/m3/h 550 200 —– 6,7 100 100 600 100 —– 13,8 ϑ 500 W 400 150 80 100 —– 4,7 60 60 C 45 ϑV /° 70 100 50 —– 3,3 60 70 60 200 45 60 60 45 6 45 0 60 150 50 10 45 /…° C 45 45 100 W 60 45 300 250 50 —– 9,6 60 45 ϑV /°C 350 10 45 /… °C 200 90 W 80 90 450 W ϑ 55 50 45 45 50 55 0 0 10 20 30 40 ΔϑH [K] 0 0 10 20 40 ΔϑH [K] 30 6 720 644 970-84.1il 6 720 644 970-77.1il Bild 84 Logalux LTN2500 bis LTN3000 (Standardwerte Æ Tabelle 40, Seite 104) Bild 85 Logalux LTH400 bis LTH550 (Standardwerte Æ Tabelle 41, Seite 105) QD [kW] ΔpH/mbar 500 400 —– —– 9,2 8,3 VH/m3/h 200 —– 5,8 ϑ 100 300 300 —– 7,1 W W 10 /… °C 45 90 250 60 80 45 60 ϑ / V °C 200 50 —– 2,8 55 50 50 45 60 45 60 100 100 —– 4,1 60 70 150 45 45 0 0 10 20 30 40 ΔϑH [K] 6 720 644 970-79.1il Bild 86 Logalux LTH750 bis LTH950 (Standardwerte Æ Tabelle 41, Seite 105) Legende zu Bild 84 bis 86: 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust '-H Heizwasserseitiger Temperaturdifferenz VH Volumenstrom Heizwasser QD Dauerleistung Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 109 Auswahl 90 60 C 500 400 350 100 —– 10,7 45 80 550 ϑV /° 90 80 ϑ / V °C 70 60 50 °C 100 45 /… 50 —– 4,1 60 45 150 60 450 45 10 °C 60 200 45 600 100 —– 5,9 45 W /… 60 200 —– 15,0 ϑW 650 10 W 45 350 250 500 400 300 —– —– —– 23,2 21,0 18,4 700 ϑW 400 300 QD [kW] ΔpH/mbar VH/m3/h 750 750 100 450 200 —– 8,4 100 500 400 300 —– —– —– 12,9 11,6 10,2 VH/m3/h 45 50 —– 7,4 60 70 ΔpH/mbar 45 300 60 250 60 60 QD [kW] 45 200 150 55 45 50 11 100 50 55 45 50 0 0 0 10 20 30 50 ΔϑH [K] 40 6 720 644 970-81.1il Bild 87 Logalux LTH1500 (Standardwerte Æ Tabelle 41, Seite 105) QD [kW] ΔpH/mbar 500 400 300 —– —– —– 18,0 16,0 14,0 VH/m3/h 650 100 600 200 —– 11,5 550 0 10 20 30 40 50 ΔϑH [K] 6 720 644 970-85.1il Bild 89 Logalux LTH2500 bis LTH3000 (Standardwerte Æ Tabelle 41, Seite 105) Legende zu Bild 87 bis 89: 'pH Heizwasserseitiger Druckverlust '-H Heizwasserseitiger Temperaturdifferenz VH Volumenstrom Heizwasser QD Dauerleistung ϑ W W 90 500 450 60 45 80 400 ϑV /° 300 70 45 60 50 —– 4,7 45 250 60 60 200 45 50 150 100 100 —– 8,1 60 C 350 10 /… 45 °C 55 45 50 0 0 10 20 30 40 50 ΔϑH [K] 6 720 644 970-83.1il Bild 88 Logalux LTH2000 (Standardwerte Æ Tabelle 41, Seite 105) 110 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.3.4 11 Installationsbeispiele Logalux LT… und L2T… (ab 400 Liter) Die Installationsbeispiele geben einen unverbindlichen Hinweis auf eine mögliche hydraulische Anbindung – ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Für die praktische Ausführung gelten die einschlägigen Regeln der Technik. Beheizung mit Heizkessel A B EZ AW 3 5 6 1 EZ 1 AW 3 6 7 3 EK 9 11 12 10 3 5 9 EK 11 12 10 7 14 4 3 3 3 7 8 3 14 4 VS 3 3 3 7 8 3 VS 2 3 13 2 RS 13 3 RS 6 720 644 970-86.1il Bild 90 Hydraulischer Anschluss Warmwasserspeicher Logalux LT... und L2T... A B AW EK EZ RS VS Einzelspeicher Logalux LT... Parallelschaltung Logalux L2T... Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Speicherrücklauf Speichervorlauf [1] Membransicherheitsventil; bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1, Abschnitt 6.3 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind). Nennweiten ÆTabelle 43. [2] Entleerventil [3] Absperreinrichtung [4] Be- und Entlüftungsventil [5] Absperrventil mit Entleerventil [6] Zirkulationspumpe mit Schaltuhr [7] Rückschlagklappe [8] Speicherladepumpe [9] Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils [10] Prüfventil [11] Rückflussverhinderer [12] Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt [13] T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) [14] Membransicherheitsventil; bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1, erforderlich bei Einsatz der ElektroZusatzheizung zur Absicherung der (des) GlattrohrWärmetauscher(s) bei abgesperrtem Heizkreis, Ansprechdruck wie Sicherheitsventil des Heizkessels Alle Teile bauseitig Wärmeleistung d150 kW Nennweite für Speicher Logalux DN20 LTN400 bis LTN950, LTH400, L2TN800 bis L2TN1900, L2TH800, L3TN1200 bis L3TN2250 L3TH1200 d250 kW DN25 LTN1500, LTH550 bis LTH950, L2TN3000, L2TH1100 bis L2TH1900 d1000 kW DN32 LTN2000 bis LTN3000, LTH1500 bis LTH3000, L2TN4000 bis L2TN600, L2TH3000 bis L2TH6000 Tab. 43 Nennweite des Membransicherheitsventils [1] Angaben zur Nennweite unter Berücksichtigung der Leistung nach DIN 4708 bei einer Vorlauftemperatur von 80 °C. Bei anderen Vorlauftemperaturen ist die dafür zutreffende maximale Wärmeleistung zu beachten! Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 111 11 Auswahl Beheizung mit Fernwärme B A EZ AW 5 3 6 1 EZ 1 3 EK 8 3 8 3 9 13 3 16 17 4 7 14 3 3 4 7 10 11 EK 5 3 6 10 11 9 AW 13 16 15 17 14 12 2 3 15 3 18 3 2 3 12 3 3 18 VHF 19 3 VHF 19 RHF 3 RHF 6 720 644 970-87.1il Bild 91 Hydraulischer Anschluss Warmwasserspeicher Logalux LT... und L2T... A B AW EK EZ RHF VHF [1] Einzelspeicher Logalux LT... Parallelschaltung Logalux L2T... Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Rücklauf Heizwasser (Fernwärme) Vorlauf Heizwasser (Fernwärme) Membransicherheitsventil, bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind). Nennweiten ÆTabelle 44. [2] Entleerventil [3] Absperreinrichtung [4] Be- und Entlüftungsventil [5] Absperrventil mit Entleerventil [6] Zirkulationspumpe mit Schaltuhr [7] Rückschlagklappe [8] Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils [9] Prüfventil [10] Rückflussverhinderer [11] Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt [12] T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) [13] Temperaturfühler Sicherheitstemperaturbegrenzer bei über 110 °C Vorlauftemperatur [14] Temperaturfühler Temperaturregler [15] Temperaturfühler Rücklauftemperaturbegrenzer (falls erforderlich) Achtung! Thermostatfühler im Anschluss anordnen, d. h. Muffe im Bogen der Anschlussleitung [16] Temperaturregler ohne Hilfsenergie mit Sicherheitstemperaturbegrenzer bei über 110 °C Vorlauftemperatur und Rücklauftemperaturbegrenzer [17] Wasserfilter [18] Einstellorgan [19] Thermometer Alle Teile bauseitig Wärmeleistung d150 kW Nennweite DN20 d250 kW DN25 für Speicher Logalux LTN400 bis LTN950, LTH400 bis LTH950 LTN1500 bis LTN3000, LTH1500 bis LTH3000 Tab. 44 Nennweite des Membransicherheitsventils [1] Angaben zur Nennweite unter Berücksichtigung der Leistung nach DIN 4708 bei einer Vorlauftemperatur von 80 °C. Bei anderen Vorlauftemperaturen ist die dafür zutreffende maximale Wärmeleistung zu beachten! 112 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Beheizung mit Fernwärme A B EZ 3 6 1 EZ 1 3 8 20 10 11 3 6 7 3 AW 8 EK 5 10 11 7 5 4 3 3 9 AW 13 17 4 14 EK 9 16 3 3 13 17 15 14 16 15 2 2 3 12 3 3 12 3 18 3 VHF 19 3 3 18 VHF 19 RHF 3 RHF 6 720 644 970-90.1il Bild 92 Hydraulischer Anschluss Warmwasserspeicher Logalux LT... und L2T... (Reihenschaltung) A B AW EK EZ RHF VHF Reihenschaltung 2 × Logalux LT... Reihenschaltung Logalux L2T... Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Rücklauf Heizwasser (Fernwärme) Vorlauf Heizwasser (Fernwärme) [1] Membransicherheitsventil, bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind). Nennweiten ÆTabelle 45. [2] Entleerventil [3] Absperreinrichtung [4] Be- und Entlüftungsventil [5] Absperrventil mit Entleerventil [6] Zirkulationspumpe mit Schaltuhr [7] Rückschlagklappe [8] Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils [9] Prüfventil [10] Rückflussverhinderer [11] Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt [12] T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) [13] Temperaturfühler Sicherheitstemperaturbegrenzer bei über 110 °C Vorlauftemperatur [14] Temperaturfühler Temperaturregler [15] Temperaturfühler Rücklauftemperaturbegrenzer (falls erforderlich) Achtung! Thermostatfühler im Anschluss anordnen, d. h. Muffe im Bogen der Anschlussleitung [16] Temperaturregler ohne Hilfsenergie mit Sicherheitstemperaturbegrenzer bei über 110 °C Vorlauftemperatur und Rücklauftemperaturbegrenzer [17] Wasserfilter [18] Einstellorgan [19] Thermometer [20] Entlüfter 1) Reihenschaltung Alle Teile bauseitig Wärmeleistung d150 kW Nennweite DN20 d250 kW DN25 für Speicher Logalux LTN400 bis LTN950, LTH400 bis LTH950 LTN1500 bis LTN3000, LTH1500 bis LTH3000 Tab. 45 Nennweite des Membransicherheitsventils [1] Angaben zur Nennweite unter Berücksichtigung der Leistung nach DIN 4708 bei einer Vorlauftemperatur von 80 °C. Bei anderen Vorlauftemperaturen ist die dafür zutreffende maximale Wärmeleistung zu beachten! 113 11 Auswahl Beheizung mit Dampf EZ 1 2 7 AW 4 2 5 3 6 9 10 15 EK 2 8 2 ED 14 AKO 11 13 12 A 6 720 644 970-92.1il Bild 93 Hydraulischer Anschluss Warmwasserspeicher Logalux LTD (freien Kondensataustritt sicherstellen) A AW AKO ED EK EZ Logalux LTD Warmwasseraustritt Kondensataustritt Dampfeintritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt [1] Membransicherheitsventil, bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1. Nennweiten ÆTabelle 46 Absperreinrichtung Be- und Entlüftungsventil Absperrventil mit Entleerventil Zirkulationspumpe mit Schaltuhr Rückschlagklappe Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils Prüfventil Rückflussverhinderer Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) Temperaturfühler Temperaturregler Temperaturregler ohne Hilfsenergie Schwimmerkondensatableiter (ohne Temperatursteuerung) mit automatischer Entlüftung Temperaturfühler Sicherheitstemperaturbegrenzer bei über 110 °C Vorlauftemperatur [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] Wärmeleistung d150 kW Nennweite DN20 d250 kW DN25 für Speicher Logalux LTN400 bis LTN950, LTH400 bis LTH950 LTN1500 bis LTN3000, LTH1500 bis LTH3000 Tab. 46 Nennweite des Membransicherheitsventils [1] Angaben zur Nennweite unter Berücksichtigung der Leistung nach DIN 4708 bei einer Vorlauftemperatur von 80 °C. Bei anderen Vorlauftemperaturen ist die dafür zutreffende maximale Wärmeleistung zu beachten! Alle Teile bauseitig 114 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.4 Speicherladesysteme: Logalux LAP mit Speichern Logalux SF und SU 11.4.1 Abmessungen und technische Daten DSP DSP D H VL/RL 1 AW EZ EZ R6 2 H VL/RL 1 HLAP AW HAW EZ R6 VS R 14 M4 RS R14 EK HEZ 3 M1 M2 1) HH M3 EK R14 11 HH HEK 1 HLAP HAW 2/3 HEZ A2 RL2) VL2) HVS HRS A1 HEK 6 720 644 970-93.1il Bild 94 Abmessungen Wärmetauscher-Set Logalux LAP montiert auf Logalux SF oder Warmwasserspeicher Logalux SU RS Speicherrücklauf (Solaranlage) VS Speichervorlauf (Solaranlage) M 1 Messstelle (Muffe Rp ¾ mit Tauchhülse (Tauchhülse bei SF500 -SF1000 bauseitig)) M 2 Messstelle (SF500–SF1000 Klemmlasche für Anlegetemperaturfühler) M 3 Messstelle (SF300/5-SF400/5 eingeschweißte Tauchhülse Innen-Ø 11 mm; SF500–SF1000 Klemmlasche für Anlegetemperaturfühler) M 4 Messstelle Tauchhülse eingeschweißt InnenØ 19,5 mm [1] [2] [3] 1) 2) wärmetauscher für bivalente Beheizung (Æ Bild 99, Seite 119) Heizungsseitige Anschlussrohre gehören nur bei Logalux LAP 1/5, 2/5 und 3/5 zum Lieferumfang. Wärmetauscher-Set Logalux LAP (Verrohrung auf oberem Handlochdeckel) Speicher Logalux SF (separat zu bestellen) Speicher Logalux SU (separat zu bestellen) Einbaumöglichkeit für Elektro-Heizeinsatz (Zubehör); bei Logalux SF alternativ Rippenrohr- Wärmetauscher-Set Logalux mit Logalux mit Logalux Durchmesser Höhe Breite Einbringung Höhe Aufstellraum Vorlauf/Rücklauf Wärmetauscher-Set Logalux LAP Kaltwassereintritt Eintritt Zirkulation Warmwasseraustritt Abstand Füße ØD Ø DSp H – – Ø HLAP Ø EK HEK HEZ Ø AW HAW A1 A2 Einheit mm mm mm mm mm Zoll mm Zoll mm mm Zoll mm mm mm LAP 1/5, LAP 2/5, LAP 3/5 SF300/5 SF400/5 – – 670 6702) –1) –1) 4) 1675 20154) 670 670 20353) 2075 R1 R1 1595 1935 R1 R1 804) 804) 9034) 11434) R1 R1 13554) 16954) 380 380 440 440 LAP1.1, SF500 SU500 8502) 650 2030 660 2390 R1 1950 R1 148 1062 R1¼ 1643 419 483 LAP2.1, LAP3.1 SF750 SF1000 SU750 SU1000 10002) 11002) 800 900 2030 2100 810 910 2390 2460 R1 R1 1950 2020 R1½ R1½ 133 121 1065 1126 R1¼ R1½ 1648 1721 546 615 628 711 Tab. 47 Abmessungen Wärmetauscher-Set Logalux LAP in Kombination mit Warmwasserspeicher Logalux SF und Warmwasserspeicher SU 1) Wärmeschutz aus 50 mm dickem EPS/Polyurethan-Hartschaum, nicht abnehmbar 2) Bei Logalux SF…-100 und SU…-100 mit 100 mm Wärmeschutz 3) Für Montage des Wärmetauscher-Sets Logalux LAP 4) Zuzüglich 15 mm bis 25 mm für Stellfüße Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 115 11 Auswahl Wärmetauscher-Set Logalux Gewicht1) (netto) Plattenwärmetauscher eingebaut Schichtladepumpe eingebaut Maximaler Volumenstrom sekundärseitig2) Maximaler Betriebsdruck Maximale Betriebstemperatur Einheit kg – – l/h bar °C LAP1.1 LAP1/5 16,4 Alfa Laval CB 27-18H (V22, V22) LAP2.1 LAP2/5 LAP3.1 LAP3/5 17,0 18,0 Alfa Laval Alfa Laval CB 27-24H CB 27-34H (V22, V22) (V22, V22) Grundfos UP 20-45 N 1400 1650 1800 30 Heizwasser / 10 Warmwasser 753) Heizwasser / 70 Warmwasser Tab. 48 Technische Daten Wärmetauscher-Set Logalux LAP 1) Zuzüglich Gewicht des Speichers (Logalux SF Æ Tabelle 50, Seite 119; Logalux SU Æ Tabelle 50, Seite 119); Gewicht mit Verpackung rund 5 % höher 2) Hinweis: Der Zirkulationsvolumenstrom muss im Ladebetrieb kleiner als der Sekundärvolumenstrom sein. 3) Bei einer Wasserhärte ab 8 °dH ist die maximale Vorlauftemperatur auf 70 °C zu begrenzen. 11.4.2 Leistungsdaten Logalux LAP mit Logalux SF und SU, Beheizung mit Heizkessel Logalux SF bzw. Logalux SU3) SF300/5 SF400/5 SF500 SU500 SF750 SU750 SF1000 SU1000 Wärmetauscher-Set Logalux LAP1/5 LAP2/5 LAP3/5 LAP1/5 LAP2/5 LAP3/5 LAP1.1 Warmwasser-Leistungsdaten mit Warmwassertemperaturen 10/60 °C1) bei Heizwasser-Vorlauf-/-Rücklauftemperaturen 70/50 °C 75/50 °C2) LeistungsDauerleistung LeistungsDauerleistung kennzahl NL in kW kennzahl NL in kW 11,3 42,6 13,2 53,5 14,4 57,6 16,4 71,5 20,5 81,8 23,7 101,4 14,9 42,6 17,0 53,5 18,5 57,6 21,2 71,5 25,1 81,8 29,6 101,4 17,4 42,6 20,5 53,5 Heizwasserbedarf in m³/h 1,86 2,45 3,40 1,86 2,45 3,40 1,86 Druckverlust in mbar 210 210 210 210 210 210 210 LAP2.1 LAP3.1 LAP1.1 21,4 27,8 23,8 57,6 81,8 42,6 24,6 33,0 27,2 71,5 101,4 53,5 2,45 3,40 1,86 210 210 210 LAP2.1 LAP3.1 LAP1.1 28,8 36,2 29,7 57,6 81,8 42,6 32,4 42,5 33,3 71,5 101,4 53,5 2,45 3,40 1,86 210 210 210 LAP2.1 LAP3.1 35,3 43,7 57,6 81,8 38,7 50,3 71,5 101,4 2,45 3,40 210 210 Tab. 49 Warmwasser-Leistungsdaten Wärmetauscher-Set Logalux LAP in Verbindung mit Logalux SF300 bis SF1000 und Logalux SU400 bis SU1000 1) Warmwasser-Austrittstemperatur 60 °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 2) Bei einer Wasserhärte ab 8 °dH ist die maximale Vorlauftemperatur auf 70 °C zu begrenzen. 3) Bei Warmwasserspeichern Logalux SU gelten nur die Werte für Dauerleistung, nicht für Leistungskennzahl 116 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl Warmwasserseitiger Druckverlust und Strömungsgeschwindigkeit pro Anschlussstutzen mit Logalux SF300/5 bis SF1000 QD [kW] ϑsp = ϑsp = QD [kW] ϑsp = ϑsp = 45 °C 50 °C 55 °C 60 °C 200 v [m/s] 250 300 ΔpWW [mbar] 75 0 100 0 • Verfahren zur Speicherauslegung: Æ Tabelle 6, Seite 28 • Erläuterung der Formelzeichen: Æ Kapitel 13.2, Seite 172 Speichervolumen in Abhängigkeit von NL-Zahl und Dauerleistung bei Speicherladesystem mit Logalux SF300/5 bis SF1000 Die Warmwasserdauerleistung unterscheidet sich je nach Betriebsart der Schichtladepumpe: • nicht durchlaufende Schichtladepumpe Æ Bild 96, z. B. in Verbindung mit dem Regelgerät Logamatic 4126, 4117 oder Logamatic 4… mit Funktionsmodul FM445 • durchlaufende Schichtladepumpe Æ Bild 97, z. B. bei Anschluss einer bauseitig zu stellenden Schaltuhr 500 Druckverlust- und Leistungsdiagramme Logalux LAP mit Logalux SF und SU Die Leistungsdiagramme Logalux LAP gelten für alle Beheizungsarten. Standardwerte zur Speicherauslegung sind in den jeweiligen Tabellen angegeben. Für spezielle Auslegungsfälle sind die entsprechenden Werte aus den Diagrammen zu ermitteln. 400 11.4.3 11 150 30 150 1,5 150 20 200 ) ) 100 100 1 1½ R1 ) 100 150 100 0 (R R1 ¼ 00 ( …4 …7 500 300 5 50 ( 10 50 50 4 100 50 3 0,5 2 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 NL 6 720 644 970-95.1il 1 0,5 1 2 3 4 5 10 20 30 VWW [m3/h] Bild 96 Speicherladesystem Logalux SF300/5 bis SF1000 bei nicht durchlaufender Schichtladepumpe 6 720 804 360-18.1ITL 150 150 10 00 0 150 200 75 Legende zu Bild 95 bis 97: 'pWWWarmwasserseitiger Druckverlust '-H Heizwasserseitiger Temperaturdifferenz NL Leistungskennzahl QD Dauerleistung v Strömungsgeschwindigkeit im Anschlussstutzen VWW Volumenstrom Warmwasser QD [kW] ϑsp = ϑsp = 55 °C 60 °C QD [kW] ϑsp = ϑsp = 45 °C 50 °C 200 250 300 40 0 50 0 Bild 95 Logalux SF300/5 bis SF1000 100 100 100 150 50 100 50 50 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 NL 6 720 644 970-96.1il Bild 97 Speicherladesystem Logalux SF300/5 bis SF1000 bei durchlaufender Schichtladepumpe Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 117 11 11.4.4 Auswahl Installationsbeispiele Logalux LAP mit Logalux SF und SU Die Installationsbeispiele geben einen unverbindlichen Hinweis auf eine mögliche hydraulische Anbindung – ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Für die praktische Ausführung gelten die einschlägigen Regeln der Technik. Beheizung Logalux LAP mit Heizkessel oder Fernwärme A B 3 4 1 5 7 RH 6 4 VH 9 AW 6 EZ 2 6 10 11 15 16 4 1 19 8 6 3 13 12 VS 7 19 8 6 4 VH 17 9 AW 6 EZ 18 4 14 RH 6 6 15 2 16 6 EK 5 6 10 11 13 6 6 RS 12 14 EK 6 720 644 970-100.2O Bild 98 Hydraulischer Anschluss Wärmetauscher-Set Logalux LAP in Verbindung mit Warmwasserspeicher Logalux SU oder Warmwasserspeicher Logalux SF im Speicherladesystem (Speicheranschlüsse Æ Seite 96) A B Logalux LAP mit Logalux SF Logalux LAP mit Logalux SU (alternativ mit Logalux SF und eingebautem Rippenrohr- Wärmetauscher) AW Warmwasseraustritt EK Kaltwassereintritt EZ Zirkulationseintritt RH Heizungsrücklauf oder Heizwasserrücklauf (Fernwärme) RS Speicherrücklauf (Solaranlage) VH Heizungsvorlauf oder Heizwasservorlauf (Fernwärme) VS Speichervorlauf (Solaranlage) [11] Rückflussverhinderer [12] Prüfventil [13] Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils [14] T-Stück und Entleerhahn (wichtig zur schnelleren Spülung/Entleerung) [15] Temperaturfühler Einschalttemperatur [16] Temperaturfühler Ausschalttemperatur [17] Temperaturfühler Solarspeicher unten [18] Zirkulationspumpe zur täglichen Umschichtung nach DVGW W551 [19] Mischer [1] [2] Wärmetauscher-Set Logalux LAP Warmwasserspeicher Logalux SU, alternativ Logalux SF und eingebauter Rippenrohrwärmetauscher [3] Membransicherheitsventil, bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind) [4] Rückschlagklappe (bauseitig) [5] Speicherladepumpe (bauseitig) [6] Absperreinrichtung (bauseitig) [7] Be- und Entlüftungsventil [8] Absperrventil mit Entleerventil [9] Zirkulationspumpe mit Schaltuhr [10] Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 bis 1000 Liter Speicherinhalt; Manometer gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt 118 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.5 Speicherladesysteme: Logalux SLP mit Logalux SF und LF 11.5.1 Abmessungen und technische Daten Logalux SF300/5 bis SF1000 DSP 11 D H AW HAW AL HAL EZ R6 HEZ A1 M1 M2 A2 M3 EK R14 HEK 1) 6 720 804 360-12.1ITL Bild 99 Abmessungen der stehenden Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 bis SF1000 M 1 Messstelle Muffe Rp ¾ mit Tauchhülse (Tauchhülse bei SF500 -SF1000 bauseitig) M 2 Messstelle (SF500–SF1000 Klemmlasche für Anlegetemperaturfühler) Logalux Speicherinhalt Durchmesser - ohne Wärmeschutz - mit 80 mm Wärmeschutz - mit 100 mm Wärmeschutz Höhe Kippmaß Breite Einbringung Höhe Aufstellraum Vorlauf/Rücklauf Rippenrohr-WT Kaltwassereintritt M 3 Messstelle (SF300/5-SF400/5 eingeschweißte Tauchhülse Innen-Ø 11 mm; SF500–SF1000 Klemmlasche für Anlegetemperaturfühler) 1) Einbaumöglichkeit für Elektro-Heizeinsatz (Zubehör) oder alternativ Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör) für bivalente Beheizung – Einheit l SF300/5 300 SF400/5 400 SF500 500 SF750 750 SF1000 1000 Bereitschaftswärmeaufwand Ø DSp ØD ØD H – – – Ø VH/RH Ø EK HEK HEZ Ø AW HAW Ø AL HAL A1 A2 – mm mm mm mm mm mm mm Zoll Zoll mm mm Zoll mm Zoll mm mm mm kWh/24 h – 6701) – 14952) 1655 670 18753) R½ R1 802) 9032) R1 13552) R1 11782) 380 440 1,824) – 6701) – 18352) 1965 670 21153) R½ R1 802) 912 R1 16952) R1 13832) 380 440 2,044) Gewicht (netto)7) Maximaler Betriebsdruck Maximale Betriebstemperatur – – – kg bar °C 85 10 95 94 10 95 650 810 850 1850 1810 660 2150 R½ R 1¼ 148 1062 R 1¼ 1643 R 1¼ 1252 419 483 3,945) 2,186) 153 10 95 800 960 1000 1850 1815 810 2150 R½ R 1½ 133 1065 R 1¼ 1648 R 1½ 1448 546 628 5,035) 2,696) 218 10 95 900 1060 1100 1920 1875 910 2220 R½ R 1½ 121 1126 R 1½ 1721 R 1½ 1496 615 711 5,455) 3,116) 313 10 95 Eintritt Zirkulation Warmwasseraustritt Ladestutzen Abstand Füße Tab. 50 Abmessungen und technische Daten der stehenden Warmwasserspeicher Logalux SF300 bis SF1000 1) Wärmeschutz aus 50 mm EPE/Polyurethan-Hartschaum, nicht abnehmbar 2) Zuzüglich 15 mm bis 25 mm für Stellfüße 3) Mindestraumhöhe für Austausch der Magnesiumanode 4) Wärmeschutzmantel aus 50 mm dickem EPS/Polyurethan-Hartschaum. Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach DIN 4753-8. 5) Bei Logalux SF…-80 mit Wärmeschutz aus 80 mm dickem PU-Weichschaum mit PS-Mantel. Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach DIN 4753-8 6) Bei Logalux SU…-100 mit Wärmeschutz aus 100 mm dickem Polyesterfaservlies mit PS-Mantel. Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach EN 12897. 7) Gewicht mit Verpackung rund 5 % höher Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 119 11 11.5.2 Auswahl Leistungsdaten Logalux SF300/5 bis SF500 (mit eingebautem Wärmetauscher) Warmwasser-Dauerleistung mit eingebautem Rippenrohrwärmetauscher bei Beheizung mit Fernwärme Logalux SF300/5 SF400/5 SF500 Volumenstrom 300 l/h ('p = 110 mbar) Volumenstrom 600 l/h ('p = 365 mbar) Warmwasser-DauerWarmwasser-Dauerleistung bei Warmwasserleistung bei WarmwasserLeistungskennHeizungs- Leistungs1) Austrittstemperatur Austrittstemperatur zahl N bei L vorlaufkennzahl NL bei Speichertemp. 45 °C 60 °C 45 °C 60 °C temperatur Speicherin °C temperatur 60 °C in l/h in kW in l/h in kW 60 °C in l/h in kW in l/h in kW 3,32) – – – 7,8 295 12,0 – 60 2,42) 190 65 3,1 235 9,6 – – 4,6 370 15,0 – – 70 3,5 280 11,3 100 5,7 5,7 435 17,7 170 10,0 80 60 5,1 3,52) 385 190 15,6 7,8 185 – 10,7 – 7,5 5,22) 550 295 22,5 12,0 300 – 17,5 – 65 4,3 235 9,6 – – 6,4 370 15,0 – – 70 5,4 280 11,3 100 5,7 7,9 435 17,7 170 10,0 80 60 7,6 4,62) 385 190 15,6 7,8 185 – 10,7 – 11,1 6,82) 550 295 22,5 12,0 300 – 17,5 – 65 5,6 235 9,6 – – 8,4 370 15,0 – – 70 6,9 280 11,3 100 5,7 10,5 435 17,7 170 10,0 80 10,0 385 15,6 185 10,7 12,9 550 22,5 300 17,5 Tab. 51 Warmwasser-Leistungsdaten Logalux SF300/5 bis SF500 mit eingebautem Rippenrohrwärmetauscher (Zubehör); 1) Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 2) Speicherwassertemperatur 55 °C Warmwasser-Leistungsdaten der Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 bis SF500 (ohne eingebauten Wärmetauscher) ▶ in Verbindung mit Wärmetauscher-Set Logalux LAP (Speicherladesystem mit aufgesetztem Plattenwärmetauscher) Æ Tabelle 48, Seite 116, ▶ in Verbindung mit Wärmetauscher-Set Logalux SLP (Speicherladesystem mit seitlich angeordnetem Plattenwärmetauscher) Æ Tabelle 59, Seite 128. Anlage mit zwei oder drei Speichern • Leistungskennzahl NL multiplizieren – bei zwei Speichern mit Faktor 2,4 – bei drei Speichern mit Faktor 3,8 Æ „Beispiel“ und „Bedingungen“ auf Seite 33. 120 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.5.3 11 Abmessungen und technische Daten Logalux LF, L2F, L3F B L LSp DSp AW AL 1) EZ EK AW AL 1) EZ EK AW AL 1) EZ EK A2 A A3 H3 H3AW H3AL 2) H3EZ H3EK H2 H2AW H2AL 2) H2EZ HEK H HAW HAL 2) HEZ HEK A2 6 720 644 970-103.1il Bild 100 Abmessungen der liegenden Warmwasserspeicher Logalux LF, L2F, L3F 1) 2) Muffe R 1¼ (z. B. für Regler ohne Hilfsenergie) Tauchhülse R und eine weitere Muffe Rp ¾ im Mannlochdeckel Logalux LF...400 LF...550 LF...750 LF...950 LF...1500 LF...2000 LF...2500 LF...3000 L2F...800 L2F...1100 L2F...1500 L2F...1900 L2F...3000 L2F...4000 L2F...5000 L2F...6000 Abkürzung Einheit L3F...1200 L3F...1650 L3F...2250 – – – – – Inhalt: LF... L2F... L3F... Durchmesser Breite Länge Höhe Stellfüße Ladestutzen Kaltwassereintritt – – – l l l 400 2 x 400 3 x 400 550 2 x 550 3 x 550 750 2 x 750 3 x 750 950 2 x 950 – 1500 2 x 1500 – 2000 2 x 2000 – 2500 2 x 2500 – 3000 2 x 3000 – DSp mm 650 800 800 900 1000 1250 1250 1250 B L LSP H H2 H3 mm mm mm 810 1600 1355 1000 1510 1265 1000 1910 1665 1100 1910 1665 1200 2405 2160 1450 2150 1905 1450 2570 2325 1450 2970 2725 mm mm mm 830 1680 2530 1010 2030 3050 1010 2030 3050 1110 2230 – 1210 2430 – 1460 2930 – 1460 2930 – 1460 2930 – A(LF/L2F) A(L3F) A2 A3 mm mm mm mm 400 600 410 535 470 700 400 470 470 700 400 865 520 – 420 820 560 – 445 1270 680 – 505 890 680 – 505 1310 680 – 505 1710 Ø AL HAL H2AL H3AL Ø EK HEK H2EK H3EK Zoll mm mm mm Zoll mm mm mm R 1½ 605 1455 2305 R 1½ 145 995 1845 R 1½ 760 1780 2800 R 1½ 160 1180 2200 R 1½ 760 1780 2800 R 1½ 160 1180 2200 R 1½ 860 1980 – R 1½ 160 1280 – R2 935 2155 – R2 165 1385 – R2 1180 2650 – R2 165 1635 – R 2½ 1145 2615 – R 2½ 175 1645 – R 2½ 1145 2615 – R 2½ 175 1645 – Tab. 52 Abmessungen und technische Daten der liegenden Warmwasserspeicher Logalux LF, L2F, L3F Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 121 11 Auswahl Logalux LF...400 LF...550 LF...750 LF...950 LF...1500 LF...2000 LF...2500 LF...3000 L2F...800 L2F...1100 L2F...1500 L2F...1900 L2F...3000 L2F...4000 L2F...5000 L2F...6000 Abkürzung Einheit L3F...1200 L3F...1650 L3F...2250 – – – – – Eintritt Zirkulation Ø EZ HEZ H2EZ H3EZ Zoll mm mm mm R1¼ 470 950 1430 R1¼ 570 1150 1730 R1¼ 570 1150 1730 R1¼ 620 1250 – R1½ 690 1390 – R1½ 835 1680 – R2 835 1680 – R2 835 1680 – Warmwasseraustritt Ø AW HAW H2AW H3AW LF L2F L3F Zoll mm mm mm kg kg kg R 1½ 705 1555 2405 290 602 914 R 1½ 860 1880 2900 327 685 1040 R 1½ 860 1880 2900 367 762 1157 R 1½ 960 2080 – 414 860 – R2 1055 2275 – 708 1450 – R2 1300 2770 – 923 1887 – R 2½ 1295 2765 – 1022 2085 – R 2½ 1295 2765 – 1182 2405 – bar °C 10 95 10 95 10 95 10 95 10 95 10 95 10 95 10 95 Gewicht Maximaler Betriebsdruck Maximale Betriebstemperatur Tab. 52 Abmessungen und technische Daten der liegenden Warmwasserspeicher Logalux LF, L2F, L3F 122 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.5.4 Speicherladesystem Logalux SLP 11 Aufbau und Funktion 1 2 12 3 10 4 11 6 720 808 148-30.1T 4 Bild 101 Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten • Speicherladesystem • hohe Dauerleistungen von 80 kW bis 310 kW bei 60 °C Warmwasser-Austrittstemperatur und 70 °C Vorlauftemperatur • Absperrhähne trink- und heizwasserseitig • Wärmedämmschalen und Wandhalter im Lieferumfang enthalten • einfacher Service durch Spülanschlüsse • Pumpenaustausch ohne anlagenseitige Entleerung durch integrierte Absperrhähne möglich • nickelgelöteter Wärmetauscher als Zubehör für nachgeschaltete Trinkwasserinstallationen mit verzinkten Stahlrohren bzw. bei bestimmten Wasserbeschaffenheiten lieferbar • Stationen sind zu Wandinstallation oder mit optionalen Montageständer frei aufstellbar. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 5 6 10 10 9 8 7 6720806659-02.1 ST Bild 102 Aufbau Logalux SLP ohne vorderen Wärmeschutz [1] [2] [3] [4] [5] Anschluss: vom Wärmeerzeuger (Vorlauf) Anschluss: zum Wärmeerzeuger (Rücklauf) Pumpe PS1 (Beladekreis, primär) Schwerkraftbremse (integriert) Pumpe PS2 (für Ladebetrieb des Warmwasserspeichers) [6] Durchflussbegrenzer (zum Einstellen des sekundären Volumenstroms) [7] Anschluss: Kaltwasser (Kugelhahnstellung mit Lack gesichert) [8] Anschluss: Warmwasser (Kugelhahnstellung mit Lack gesichert) [9] Temperaturfühler FWS (NTC 10K, Anschluss an Regler zur Regelung der Ladetemperatur des Warmwasserspeichers) [10] Füll- und Entleerhahn (3×) [11] Wärmetauscher (überträgt die Wärme vom Wärmeerzeuger an das Trinkwasser) [12] Hinterer Wärmeschutz 123 11 Auswahl Abmessungen und technische Daten A 125 162 A in mm 522 522 686 SLP1, 2 SLP 3 SLP4, 5 B in mm 922 1006 1020 774 876 B Tab. 53 > 800* 350 > 250 90 > 200 6720806659-06.1 ST Bild 103 Maße in mm * Maß 800 mm bei Verwendung der Verbindungsleitungen (Zubehör) Nennleistung (Pnom) 70/30 °C 70/40 °C 70/50 °C Nennvolumenstrom sekundär 70/30 °C 70/40 °C 70/50 °C Nennvolumenstrom primär Auslegungszustand sekundär zulässige Betriebstemperatur (Tmax) primär/sekundär zulässiger Betriebsdruck (pmax) Pumpen primär Pumpen sekundär Spannungsversorgung (Netz) maximale Leistungsaufnahme im Betrieb primär/sekundär maximale Stromaufnahme Pumpe primär/sekundär Anschlüsse Speicher-Ladestation primär/sekundär Gewicht Einheit kW l/min l/min °C °C bar – – V/Hz W A – kg SLP1 80 60 40 23 17 11 29 60/10 95/70 SLP2 120 90 60 34 26 17 43 60/10 95/70 10 10 UPSO 15-70 UPS 15-60B 230/50 230/50 140/95 140/95 0,63/0,42 0,63/0,42 DN 25 (Rp 1) 35 37 SLP3 160 120 80 46 34 26 57 60/10 95/70 10 UPS 25-80 230/50 192/165 0,74/0,73 DN 32 (R 1¼) 41 SLP4 240 180 120 69 52 34 86 60/10 95/70 SLP5 310 233 155 89 67 44 111 60/10 95/70 10 10 UPS 32-100 UPS 25-80N 230/50 230/50 345/165 345/165 1,51/0,73 1,51/0,73 DN 40 (Rp 1½)/ DN 32 (Rp 1¼) 49 55 Tab. 54 124 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Restförderhöhe der Pumpen Δp [mbar] Δp [mbar] 600 600 500 500 400 300 200 400 2 1 100 200 0 100 15 2 300 25 20 35 30 V [l/min] 40 6 720 811 639-08.1T 1 0 15 20 Bild 104 Restförderhöhe Pumpe PS1 (primär) [1] [2] 30 V [l/min] SLP1 SLP2 35 6 720 811 639-11.1T Bild 107 Restförderhöhe Pumpe PS2 (sekundär) [1] [2] Δp [mbar] 700 SLP1 SLP2 Δp [mbar] 600 500 400 300 200 100 0 30 40 50 60 70 V [l/min] 80 1 20 30 2 40 50 60 V [l/min] 70 80 3 90 6 720 811 639-12.1T Bild 108 Restförderhöhe Pumpe PS2 (sekundär) [1] [2] [3] Δp [mbar] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 800 700 600 500 400 300 200 100 0 10 6 720 811 639-09.1T Bild 105 Restförderhöhe Pumpe PS1 (primär) für SLP3 SLP3 SLP4 SLP5 11.5.5 Zubehör Speicheranschluss-Set 1 2 10 30 50 70 V [l/min] 90 110 130 6 720 811 639-10.1T Bild 106 Restförderhöhe Pumpe PS1 (primär) [1] [2] 25 SLP4 SLP5 6 720 808 439-03.1O Bild 109 Speicheranschluss-Set Für den Anschluss des Wärmetauscher-Sets Logalux SLP an einen Warmwasserspeicher Logalux SF oder LF ist ein Speicheranschluss-Set als Zubehör erhältlich. Es enthält einen 90 °-Bogen für den Vorlaufanschluss (oben) und ein T-Stück für den Rücklaufanschluss (unten). Im Logalux SLP ist sekundärseitig eine Schwerkraftbremse eingebaut, die Fehlzirkulation verhindert. Logalux SF300/5 und SF400/5 SF500 SF750 bis SF1000 LF400 bis LF950 Anschlussgewinde R1 R 1¼ R 1½ R 1½ Tab. 55 Speicheranschluss-Set Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 125 11 Auswahl Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitungen Es sind 6 verschiedene Ausführungen (A-F) erhältlich. Typ A B C D E F 6 720 808 439-04.1O Bild 110 Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitungen Für die Verbindung zwischen Speicheranschluss-Set und Wärmetauscher-Set Logalux SLP sind passende Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitungen aus wärmeisoliertem Edelstahl-Wellrohr als Zubehör erhältlich. Im Lieferumfang ist zusätzlich ein 90° Bogen enthalten. Speicher SF300/5 SF400/5 SF500 SF750 SF1000 LF400 LF550 LF750 LF950 Einheit mm mm mm mm mm mm mm mm mm SLP1 (DN 25) oben unten A B B B B B B C C C A B A B A B A C Anschlussgewinde R 1 / G 1½ R 1 / G 1½ R 1 / G 1½ R 1 / G 1½ R 1¼ / G 1½ R 1¼ / G 1½ Nennweite Länge/ mm DN 25 850 DN 25 1100 DN 25 1300 DN 32 850 DN 32 1100 DN 32 1300 Tab. 56 Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitung Es ist je eine Verbindungsleitung des passenden Typs für den Vorlaufanschluss (oben) und den Rücklaufanschluss (unten) erforderlich. Typ der Verbindungsleitung für Speicherladestation SLP2 (DN 25) SLP3 (DN 32) SLP4 (DN 32) oben unten oben unten oben unten A B – – – – B B – – – – B B E E – – B C E F E F C C F F F F A B – – – – A B D E – – A B D E D E A C D F D F SLP5 (DN 32) oben unten – – – – – – E F F F – – – – D E D F Tab. 57 Auswahlhilfe Verbindungsleitung für Einzelspeicher AW AW AW 1 1 AL Y 2 3 4 3 5 EK 1 AL AL 2 Z 6 4 5 5 EK EK 6 720 808 439-01.1O Bild 111 Anschluss der Speicher-Verbindungsleitungen AL Ladestutzen AW Warmwasseraustritt EK Kaltwassereintritt [1] [2] [3] [4] 126 90 °-Bogen (vom Speicheranschluss-Set) Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitung oben Bogen (Lieferumfang Speicher-Verbindungsleitung Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitung unten [5] [6] T-Stück (vom Speicheranschluss-Set) Montageständer Der Anschluss mehrerer Speicher erfolgt bauseits. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl Montageständer Der Montageständer ermöglicht, dass die Station frei aufgestellt werden kann. Pro Station ist ein Ständer erforderlich. Der Ständer kann am Boden festgeschraubt werden. 11 Grenzwerte Wasserbeschaffenheit • Primärseite (Heizwasser): nach VDI 2035 • Sekundärseite (Trinkwasser): nach DIN 1988 ▶ Grenzwerte der aktuellen Trinkwasserverordnung einhalten. HINWEIS: Ausfall der Station durch verkalkten Wärmetauscher. ▶ Ab einer Wasserhärte von 20° dH eine Enthärtungsanlage einbauen. Um eine Verkalkung des Wärmetauschers zu minimieren, empfehlen wir bereits ab 14° dH eine Enthärtungsanlage einzubauen. Die Vorlauftemperatur vom Wärmeerzeuger sollte auf 70 °C begrenzt werden. Der in der Station eingebaute Wärmetauscher ist kupfergelötet. Den nickelgelöteten Wärmetauscher (Zubehör) entsprechend folgender Tabelle einbauen: Eigenschaft Wasserhärte in °dH pH-Wert Sulfatgehalt in mg/l Elektrische Leitfähigkeit in μS/cm 6 720 808 439-05.1O Bild 112 Montageständer Wert <4 Kupfergelötet – Nickelgelötet X 4 - 20 6,5 - 7,0 X – X X 7,0 - 7,4 X1) X 7,4 - 9,0 X X 9,0 - 9,5 > 70 – X X X 70 - 250 10 - 500 – X X X 500 - 2790 – X Tab. 58 Eignung der Wärmetauscher 1) Wenn TOC-Wert < 1,5 mg/l. Plattenwärmetauscher nickelgelötet Für nachgeschaltete Trinkwasserinstallationen mit verzinkten Stahlrohren und für bestimmte Wasserbeschaffenheiten ist ein nickelgelöteter Plattenwärmetauscher als Zubehör lieferbar. Er muss nachträglich bauseitig montiert werden. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) X – geeignet ungeeignet Wenn ein Rohrnetz aus verzinktem Stahl nachgeschaltet wird, ist ein nickelgelöteter Wärmetauscher erforderlich. 127 11 Auswahl 11.5.6 Leistungsdaten Logalux SLP mit Logalux SF und LF Warmwasser-Dauerleistung Wärmetauscher-Set Logalux SLP Logalux SLP.. SLP1 SLP2 SLP3 SLP4 SLP5 Primär temperatur in °C 70/30 Warmwasser dauerleistung in kW1) 80 Primärseite Volumenstrom Restförderhöhe in l/h in mbar 1740 300 70/40 60 1020 360 70/50 70/30 40 120 660 2040 450 80 70/40 90 1560 250 70/50 70/30 60 160 1020 2760 410 440 70/40 120 2040 530 70/50 70/30 80 240 1560 4140 620 280 70/40 180 3120 450 70/50 70/30 120 310 2040 5340 560 100 70/40 233 4020 350 70/50 155 2640 520 2580 Sekundärseite Volumenstrom2) Restförderhöhe in l/h in mbar 1380 220 75 3420 330 5160 500 6660 300 Tab. 59 Warmwasser-Dauerleistung Wärmetauscher-Set Logalux SLP 1) Warmwasser-Austrittstemperatur 60 °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 2) Der Zirkulationsvolumenstrom muss im Ladebetrieb kleiner als der Sekundärvolumenstrom sein. Warmwasser-Leistungsdaten Wärmetauscher-Set Logalux SLP mit Warmwasserspeicher Logalux SF Wärmetauscher-Set Logalux SLP1 Warmwasserdauerleistung bei Primärtemperatur 70/30 °C in kW1) 80 Leistungskennzahl NL bei Speichertemperatur 60°C 20 SF400/5 SLP2 SLP1 120 80 30 25 SF500 SLP2 SLP1 120 80 35 28 SLP2 120 42 SLP3 SLP1 160 80 55 38 SLP2 120 51 SLP3 160 64 SLP4 240 101 SLP5 SLP1 310 80 126 46 SLP2 120 58 SLP3 160 75 SLP4 240 110 SLP5 310 140 Warmwasserspeicher Logalux SF300/5 SF750 SF1000 Tab. 60 Warmwasser-Leistungsdaten Wärmetauscher-Set Logalux SLP in Verbindung mit Warmwasserspeicher Logalux SF300 bis SF1000 1) Warmwasser-Austrittstemperatur 60 °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 128 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Warmwasser-Leistungsdaten Wärmetauscher-Set Logalux SLP mit Warmwasserspeicher Logalux LF Warmwasserspeicher Logalux LF400 LF550 LF750 SF750 LF950 LF1500 LF2000 LF2500 LF3000 Wärmetauscher-Set Logalux SLP1 Warmwasserdauerleistung bei Primärtemperatur 70/30 °C in kW1) 80 Leistungskennzahl NL bei Speichertemperatur 60°C 25 SLP2 SLP1 120 80 35 32 SLP2 120 43 SLP3 SLP1 160 80 58 28 SLP2 120 42 SLP3 SLP1 160 80 55 38 SLP2 120 51 SLP3 160 64 SLP4 240 101 SLP5 SLP1 310 80 126 45 SLP2 120 57 SLP3 160 74 SLP4 240 105 SLP5 SLP2 310 120 130 69 SLP3 160 88 SLP4 240 122 SLP5 SLP2 310 120 151 80 SLP3 160 99 SLP4 240 135 SLP5 SLP3 310 160 176 110 SLP4 240 155 SLP5 SLP4 310 240 191 162 SLP5 310 205 Tab. 61 Warmwasser-Leistungsdaten Wärmetauscher-Set Logalux SLP in Verbindung mit Warmwasserspeicher Logalux LF400 bis LF3000 1) Warmwasser-Austrittstemperatur 60 °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 129 Auswahl Verfahren zur Speicherauslegung:Æ Tabelle 6, Seite 28 Erläuterung der Formelzeichen:Æ Kapitel 13.2, Seite 172 Warmwasserseitiger Druckverlust und Strömungsgeschwindigkeit pro Anschlussstutzen ΔpWW [mbar] v [m/s] 30 1,5 Speichervolumen in Abhängigkeit von der Leistungskennzahl NL, der Warmwasser-Dauerleistung und der Speichertemperatur Die Warmwasserdauerleistung unterscheidet sich je nach Betriebsart der Schichtladepumpe: • nicht durchlaufende Schichtladepumpe Æ Bild 115 und Bild 117, z. B. in Verbindung mit dem Regelgerät Logamatic 4126, 4117 oder Logamatic 4… mit Funktionsmodul FM445 • durchlaufende Schichtladepumpe Æ Bild 116 und Bild 118, z. B. bei Anschluss einer bauseitig zu stellenden Schaltuhr ϑsp = ϑsp = 55 °C 60 °C 300 250 20 QD [kW] QD [kW] ϑsp = ϑsp = 45 °C 50 °C 200 75 0 100 0 Druckverlust- und Leistungs-Diagramme Logalux SLP mit Logalux SF und LF Standardwerte zur Speicherauslegung sind in den jeweiligen Tabellen angegeben. Für spezielle Auslegungsfälle sind die entsprechenden Werte aus den Diagrammen zu ermitteln. 500 11.5.7 400 11 150 300 …4 00 ( 500 R1 ) …7 00 ( R1 ¼) 100 0 (R 1 1/2 ) 150 10 5 1 150 200 100 100 100 150 4 3 0,5 2 50 100 50 0 1 0,5 1 2 3 4 5 10 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 20 30 VWW [m3/h] NL 6 720 644 970-108.1il 6 720 804 360-19.1ITL Bild 113 Logalux SF300 bis SF1000 ΔpWW [mbar] 50 Bild 115 Speicherladesystem mit Logalux SF300 bis SF1000 bei nicht durchlaufender Schichtladepumpe v [m/s] 30 1,5 20 QD [kW] ϑsp = ϑsp = 45 °C 50 °C 200 250 QD [kW] ϑsp = ϑsp = 55 °C 60 °C 150 10 00 0 75 300 40 0 50 0 150 200 …3 000 2) 4 1 100 250 0 1½ (R 950 150 0… 400 … 5 200 0 (R ) 10 (R 2½ ) 150 100 100 150 3 0,5 50 2 100 50 1 0,5 1 2 3 4 5 10 20 30 VWW [m3/h] 6 720 644 970-107.1il Bild 114 Logalux LF400 bis LF3000 130 50 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 NL 6 720 644 970-109.1il Bild 116 Speicherladesystem mit Logalux SF300 bis SF1000 bei durchlaufender Schichtladepumpe Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 400 350 350 200 300 800 100 300 250 200 200 150 150 100 100 100 50 100 150 200 250 300 NL Bild 117 Speicherladesystem mit Logalux LF und L2F bei nicht durchlaufender Schichtladepumpe 300 150 100 400 350 300 250 200 150 100 70 0 6 720 644 970-110.1il 350 200 200 150 400 250 250 70 0 11.5.8 300 0 350 0 150 0 100 100 400 250 200 150 350 40 50000 0 250 250 150 400 300 600 200 300 300 400 5000 0 250 450 350 350 300 400 600 0 800 0 400 400 QD [kW] ϑsp = ϑsp = 50 °C 60 °C 400 550 750 950 400 550 750 950 150 0 250 2000 0 300 0 450 QD [kW] ϑsp = ϑsp = 45 °C 50 °C 150 0 25 2000 00 QD [kW] ϑsp = ϑsp = 55 °C 60 °C QD [kW] ϑsp = ϑsp = 45 °C 50 °C 11 50 100 150 200 250 300 NL 6 720 644 970-111.1il Bild 118 Speicherladesystem mit Logalux LF und L2F bei durchlaufender Schichtladepumpe Installationsbeispiele Logalux SLP mit Logalux SF und LF Die Installationsbeispiele geben einen unverbindlichen Hinweis auf eine mögliche hydraulische Anbindung – ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Für die praktische Ausführung gelten die einschlägigen Regeln der Technik. Beheizungsart Heizkessel Hydraulik Regelung •Funktionsmodul FM445 (für Regelgerät Logamatic 4121, 4112, 4211, 4311, 4312 oder 4313) oder Regelgerät Logamatic 4126 (Regelfunktionen Æ Tabelle 2, Seite 19) Beispiel Æ Bild 120 bis Bild 122; Seite 133 ff. •Funktionsmodul FM445 (für Regelgerät Logamatic 4121, 4112, 4211, 4311, 4312 oder 4313) oder Regelgerät Logamatic 4126 (Regelfunktionen Æ Tabelle 2, Seite 19) •Primärkreispumpe konstant •Mischer zur Leistungsregelung. •Funktionsmodul FM445 (für Regelgerät Logamatic 4121, 4112, 4211, 4311, 4312 oder 4313) oder Regelgerät Logamatic 4126 (Regelfunktionen Æ Tabelle 2, Seite 19) Æ Bild 120 bis Bild 122; Seite 133 ff. 6 720 644 970-112.2O Heizkessel 6 720 644 970-113.2O Fernwärme-Übergabestation, indirekte Einspeisung ϑV Æ Bild 120 bis Bild 122; Seite 133 ff. 6 720 644 970-114.2O Fernwärme-Übergabestation, indirekte Einspeisung ϑV 6 720 644 970-115.2O •Funktionsmodul FM445 (für Regelgerät Logamatic 4121, 4112, 4211, 4311, 4312 oder 4313) oder Regelgerät Logamatic 4126 (Regelfunktionen Æ Tabelle 2, Seite 19) •Primärkreispumpe konstant •Mischer zur Leistungsregelung. Æ Bild 120 bis Bild 122; Seite 133 ff. Tab. 62 Übersicht möglicher Hydrauliken für Speicherladesysteme mit Wärmetauscher-Set Logalux SLP und Speicher Logalux SF oder LF Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 131 11 Auswahl Anlagenbeispiel - Ladesystem Logalux SLP mit Gas-Brennwertgerät FM445 6 BC10 4121 1 T 5 T FV M PH SH PZ FA PS1 FSM P0 PS2 FWS FK FSU SF ... SLP GB162-65/80/100 6 720 805 804-01.2T Bild 119 Anlagenschema mit Regelung (unverbindliche Prinzipdarstellung) Position des Moduls: [1] Am Wärme-/Kälteerzeuger [5] An der Wand [6] Im Regelgerät 4000 4121 BC10 FA FK FM445 FSM FSU FV FWS Regelgerät Basiscontroller Außentemperaturfühler Weichentemperaturfühler Modul für Speicherladesystem Temperaturfühler Warmwasserspeicher Mitte Temperaturfühler Warmwasserspeicher unten Mischertemperaturfühler Temperaturfühler zur Regelung der Ladetemperatur des Warmwasserspeichers GB162... Gas-Brennwertgerät Logamax plus P0 Pumpe Primärkreis 132 PH PS1 PS2 PZ SF.. SH SLP Pumpe Heizkreis Pumpe Beladekreis, primär Pumpe für Ladebetrieb des Warmwasserspeichers Zirkulationspumpe Warmwasserspeicher 3-Wege-Mischer Ladesystem Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Beheizung mit Heizkessel oder Fernwärme (indirekte Einspeisung) A B AW AW 5 21 11 5 5 21 11 5 23 23 EZ EZ 7 VH RH 6 6 22 R 2 VH RH 6 6 19 11 8 3 12 8 10 6 2 8 11 8 20 1 R 19 11 3 4 7 M 12 11 8 20 8 10 4 13 13 6 1 6 6 14 14 9 5 EK 15 17 18 9 5 5 EK 16 15 17 18 5 16 6 720 808 439-02.1O Bild 120 Hydraulischer Anschluss Wärmetauscher-Set Logalux SLP in Verbindung mit einem Warmwasserspeicher Logalux SF im Speicherladesystem; Prinzipbild gilt grundsätzlich auch für liegende Warmwasserspeicher Logalux LF (Æ Bild 122, Seite 136) A B AW EK EZ R RH VH [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] ohne 3-Wege-Mischer im Heizungsvorlauf mit 3-Wege-Mischer im Heizungsvorlauf Warmwasseraustritt Kaltwassereintritt Zirkulationseintritt Regelgerät Logamatic (Æ Tabelle 62, Seite 131) Heizungsrücklauf oder Heizwasserrücklauf (Fernwärme) Heizungsvorlauf oder Heizwasservorlauf (Fernwärme) Wärmetauscher-Set Logalux SLP Warmwasserspeicher Logalux SF Plattenwärmetauscher Temperaturfühler Wärmetauscher (Lieferumfang SLP) Absperreinrichtung Kugelhahn (Lieferumfang Logalux SLP) Membransicherheitsventil (bauseitig), bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1. Nennweiten ÆTabelle 63. Füll- und Entleerventil (Lieferumfang Logalux SLP) Füll- und Entleerventil Feinstregulierventil (Tacosetter) Rückschlagklappe Messstelle Einschalttemperaturfühler Messstelle Ausschalttemperaturfühler T-Stück aus Speicheranschluss-Set (Æ Bild 109 auf Seite 125) Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) [16] Prüfventil [17] Rückflussverhinderer [18] Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt [19] Primärkreispumpe (Heizungspumpe) [20] Sekundärkreispumpe Schichtladepumpe [21] Zirkulationspumpe (bei Regelgerät Logamatic SPI 1041 mit bauseitiger Schaltuhr) [22] 3-Wege-Mischer (elektrisch angesteuert) [23] Absperrventil mit Entleerventil Wärmeleistung d150 kW d250 kW d1000 kW Nennweite DN 20 DN 25 DN 32 für Speicher Logalux SF300 bis SF1000 SF500 bis SF1000 SF750 bis SF1000 Tab. 63 Nennweite des Membransicherheitsventils [7] 133 11 Auswahl Beheizung mit Heizkessel oder Fernwärme (indirekte Einspeisung) AW 5 21 11 5 22 7 EZ VH RH 6 6 R 2 2 19 11 8 3 4 A 11 8 20 12 12 8 10 12 13 6 1 6 9 14 5 9 17 15 EK 18 5 16 AW 5 21 11 5 22 7 EZ VH RH 6 6 R 2 2 19 11 8 3 4 11 8 20 12 8 10 13 B 1 6 6 14 9 5 EK 17 15 16 18 5 6 720 808 439-06.1O Bild 121 Hydraulischer Anschluss Wärmetauscher-Set Logalux SLP in Verbindung mit zwei Warmwasserspeichern Logalux SF im Speicherladesystem; Prinzipbild gilt grundsätzlich auch für liegende Warmwasserspeicher Logalux LF (Æ Bild 122, Seite 136) 134 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Legende für Bild 121, Seite 134: A Speicher in Reihenschaltung (erhöhte Druckverluste gegenüber der Parallelschaltung beachten). B Speicher in Parallelschaltung AW Warmwasseraustritt EK Kaltwassereintritt EZ Zirkulationseintritt R Regelgerät Logamatic (Æ Tabelle 62, Seite 131) RH Heizungsrücklauf oder Heizwasserrücklauf (Fernwärme) VH Heizungsvorlauf oder Heizwasservorlauf (Fernwärme) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] Wärmetauscher-Set Logalux SLP Warmwasserspeicher Logalux SF Plattenwärmetauscher Temperaturfühler Wärmetauscher (Lieferumfang SLP) Absperreinrichtung Kugelhahn (Lieferumfang Logalux SLP) Membransicherheitsventil (bauseitig), bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind). Nennweiten ÆTabelle 64. Füll- und Entleerventil (Lieferumfang Logalux SLP) Füll- und Entleerventil Feinstregulierventil (Tacosetter) Rückschlagklappe Messstelle Einschalttemperaturfühler (weitere mögliche Positionen gestrichelt) Messstelle Ausschalttemperaturfühler T-Stück aus Speicheranschluss-Set (Æ Bild 109 auf Seite 125) Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils Prüfventil Rückflussverhinderer Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt Primärkreispumpe (Heizungspumpe) Sekundärkreispumpe Schichtladepumpe Zirkulationspumpe Absperrventil mit Entleerventil Wärmeleistung d150 kW d250 kW d1000 kW Nennweite DN 20 DN 25 DN 32 für Speicher Logalux SF300 bis SF1000 SF500 bis SF1000 SF750 bis SF1000 Tab. 64 Nennweite des Membransicherheitsventils [7] Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 135 11 Auswahl Beheizung mit Heizkessel oder Fernwärme (indirekte Einspeisung) VH RH EZ AW 22 5 6 21 6 R 11 19 11 7 5 8 A 3 11 20 8 2 8 10 4 12 6 1 13 6 14 9 17 18 5 5 15 EK 16 EZ AW 22 5 21 R VH RH 11 7 5 6 6 2 19 11 8 12 11 20 8 13 3 9 B 8 10 4 1 14 6 6 14 9 17 18 5 5 15 EK 16 6 720 811 639-22.1T Bild 122 Hydraulischer Anschluss Wärmetauscher-Set Logalux SLP in Verbindung mit einem bzw. zwei Warmwasserspeichern Logalux LF im Speicherladesystem; Prinzipbild gilt grundsätzlich auch für stehende Warmwasserspeicher Logalux SF (Æ Bild 120, Seite 133 und Bild 121, Seite 134) 136 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Legende für Bild 122, Seite 136: A mit 1 Warmwasserspeicher B mit 2 Warmwasserspeichern in Parallelschaltung AW Warmwasseraustritt EK Kaltwassereintritt EZ Zirkulationseintritt R Regelgerät Logamatic (Æ Tabelle 62, Seite 131) RH Heizungsrücklauf oder Heizwasserrücklauf (Fernwärme) VH Heizungsvorlauf oder Heizwasservorlauf (Fernwärme) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] Wärmetauscher-Set Logalux SLP Warmwasserspeicher Logalux LF Plattenwärmetauscher Temperaturfühler Wärmetauscher (Lieferumfang Logalux SLP) Absperreinrichtung Kugelhahn (Lieferumfang Logalux SLP) Membransicherheitsventil (bauseitig), bauteilgeprüft gemäß DIN 4753-1 (1 Stück pro Speicher, wenn diese einzeln absperrbar sind). Nennweiten ÆTabelle 65. Füll- und Entleerventil (Lieferumfang Logalux SLP) Füll- und Entleerventil Feinstregulierventil (Tacosetter) Rückschlagklappe Messstelle Einschalttemperaturfühler (gegenüberliegende Speicherseite) Messstelle Ausschalttemperaturfühler (gegenüberliegende Speicherseite) T-Stück aus Speicheranschluss-Set (Æ Bild 109 auf Seite 125) Druckminderer, wenn Leitungsdruck höher als 80 % vom Ansprechdruck des Sicherheitsventils Prüfventil Rückflussverhinderer Manometeranschlussstutzen gemäß DIN 4753-1 über 1000 Liter Speicherinhalt Primärkreispumpe (Heizungspumpe) Sekundärkreispumpe Schichtladepumpe Zirkulationspumpe Absperrventil mit Entleerventil Wärmeleistung d150 kW d250 kW d1000 kW Nennweite DN 20 DN 25 DN 32 für Speicher Logalux LF400 bis LF950 LF500 bis LF950 LF750 bis LF3000 Tab. 65 Nennweite des Membransicherheitsventils [7] Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 137 11 Auswahl 11.6 Frischwasserstation Logalux 11.6.1 Frischwasserstation Logalux FS/2 Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten • Besonders hygienische Warmwasserbereitung im Durchfluss • Kupfergelöteter Wärmetauscher für hohe Zapfleistungen bei niedrigen Betriebstemperaturen (Nennzapfmenge von 22 l/min bei einer Pufferspeichertemperatur von 60 °C und einer Warmwassertemperatur von 45 °C) • Für Ein- und Zweifamilienhäuser • Hocheffizienzpumpe • Zur einfachen und schnellen Speichermontage mit Speichermontage-Sets (Zubehör) an allen LogaluxPufferpeichern P.../5 • Konstante Austrittstemperatur durch drehzahlgeregelte Pumpe im Pufferkreis • Absperrhähne trink- und heizwasserseitig • Wärmedämmschalen und Wandbefestigungsmaterial im Lieferumfang enthalten • Pumpenaustausch ohne heizungsanlagenseitige Entleerung durch integrierte Absperrhähne möglich • Zirkulationsstrang mit Hocheffizienz-Zirkulationspumpe als Zubehör erhältlich Lieferumfang 1 2 3 4 6720809213-03.1 ST Bild 125 Lieferumfang Frischwasserstation [1] [2] [3] [4] Frischwasserstation Befestigungsmaterial Installations- und Wartungsanleitung Kleinteile für Modul MS100 6 720 811 388-24.1T Bild 123 Logalux FS/2 6 720 811 388-25.1T Bild 124 Logalux FS/2 innen 138 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl material und Verrohrung inklusive Wärmeschutz sind enthalten. Aufbau und Funktion 1 Abmessungen und technische Daten 2 11 11 59 65 48 55 57 140 3 10 9 4 86 84 6 360 275 > 250 7 > 200 418 8 85 532 483 230 6720809213.04-1.ST 5 6720809213.02-1.ST Bild 126 Frischwasserstation ohne vorderen Wärmeschutz, ohne Modul [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Anschluss: vom Pufferspeicher (Vorlauf) Anschluss: Kaltwasser Anschluss: Warmwasser Volumenstromfühler Anschluss: zum Pufferspeicher (Rücklauf) Temperaturfühler Warmwasser, NTC 12K Primärkreispumpe und Schwerkraftbremse (unter der Pumpe) [8] Temperaturfühler Vorlauf (über der Pumpe), NTC 12K [9] Wärmetauscher [10] T-Stück für Zirkulationsstrang (Zubehör) [11] Handgriff für Kugelhähne Neben der Warmwasserbereitung durch monovalente oder bivalente Warmwasserspeicher oder Kombispeicher ist die Frischwasserstation Logalux FS/2 erhältlich. Durch die Warmwasserbereitung im Durchfluss und die damit verbundene minimale Bevorratung ergeben sich hygienische Vorteile. Die Wärmeversorgung wird durch einen Pufferspeicher bereitgestellt. Eine integrierte Ladepumpe versorgt die Station mit Wärme. Die Ansteuerung erfolgt beim Zapfvorgang durch einen Volumenstromfühler. Der Stationsvorlauf wird oben an den Pufferspeicher angebunden, der Rücklauf unten. Mit der Regelung kann eine Zirkulationspumpe impulsgesteuert werden. Die Zirkulationspumpe läuft 3 Minuten lang, sobald eine kurze Zapfung erfolgt (maximal 5 Sekunden). Danach ist die Pumpe für 10 Minuten gesperrt. Die Speichermontage-Sets SZ8 und SZ9 ermöglichen die Montage an Logalux P.../5 Pufferspeicher. Der SZ8 ist geeignet für Logalux PNR500/5-PNR750/5E und PNRZ750/5E. Der SZ9 ist geeignet für P.../5(M), PR.../5E, PNR1000/5E und PNRZ1000/5E. Befestigungs- Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Bild 127 Abmessungen (Maße in mm) Frischwasserstation FS/2 Übertragungsleistung im Auslegungspunkt, primär 60 °C/28 °C sekundär 45 °C/10 °C maximal zulässige Betriebstemperatur (Tmax) maximal zulässiger Betriebsdruck (pmax) maximaler Volumenstrom (sekundär) Zapfmenge bei 45 °C / Pufferspeicher: 60 °C Zapfmenge bei 60 °C / Pufferspeicher: 70 °C Primär-Volumenstrom (60 °C/ 28 °C) Gewicht (m) Spannungsversorgung (Net) Maximale Stromaufnahme, Primärkreispumpe Leistungsaufnahme im Betrieb, Primärkreispumpe Energie-Effizienz-Index Leistungsaufnahme im Betrieb, Zirkulationspumpe (Zubehör) NL-Zahl gemäß DIN 4708 (abhängig vom Bereitschaftsvolumen und der Kesselleistung) Anschlüsse Frischwasserstation Einheit kW °C 54 l/min Primär: 95 Sekundär: 80 Primär: 3 Sekundär: 10 30 l/min 22 l/min 15 l/min 24 kg V AC HZ A 10,5 230 50 0,44 W 3-45 W EEI d 0,2 3-9 bar 2,7 DN DN20 (G ¾ ") Tab. 66 Technische Daten 139 11 Auswahl 600 Temperaturverhalten der Frischwasserstation Die folgende Kennlinie zeigt, wie weit in Abhängigkeit des maximal auftretenden Zapfvolumens die Temperatur im Pufferspeicher (Bereitschaftsteil) reduziert werden kann, um die gewünschte Warmwassertemperatur zu erreichen. 500 Der maximale Volumenstrom (sekundär) beträgt 30 l/min (Æ Tabelle 66, Seite 139). Δp [mbar] 800 700 400 Beispiel (Æ Bild 28 [1]): Um eine Warmwassertemperatur von 50 °C zu erreichen, ist bei einer Entnahme von 17 l/min eine Temperatur von 60 °C im Bereitschaftsteil ausreichend. 300 200 100 = Warmwassertemperatur 0 0 5 10 15 20 V [l/min] 25 65 °C 6 720 811 639-13.1T = Temperatur im Bereitschaftsteil des Pufferspeichers Bild 128 Restförderhöhe Primärkreispumpe [°C] Δp [mbar] 80 90 800 85 75 °C °C 600 70 80 400 °C 65 75 200 °C 60 70 0 0 10 20 V [l/min] 30 °C 55 T 6 720 811 639-14.1T 65 °C 50 Bild 129 Druckverlust Sekundärseite 60 45 Δp [mbar] °C 55 40 120 100 °C 50 35 80 °C 30 10 60 15 V [l/min] 40 1 20 25 30 6720809213-18.1 ST Bild 131 Temperaturverhalten Frischwasserstation 20 0 0 1 1 2 3 2 3 4 5 4 V [l/min] 6 7 5 8 6 9 10 7 6 720 811 639-15.1T Bild 130 Kennlinien Zirkulationspumpe im Zirkulationsstrang (Zubehör) [1-7] Pumpenstufen 140 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.6.2 11 Zubehör Zirkulationsstrang mit Zirkulationspumpe 6720 811 639-02.1T Bild 132 Zirkulationsstrang mit Zirkulationspumpe Speichermontage-Set 1 2 3 4 5 9 8 7 6 6720809213.31-1.ST 10 Bild 133 Lieferumfang Speichermontage-Set [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Kurzes Anschlussrohr inkl. Dämmung (1x) Klemmringverschraubung gerade, nur bei SZ9 (1x) Distanzstück 20 mm(1x) Halteblech (1x) Schlossschraube 10 x 80 (2x) Dichtung 17 x 24 (3x) Anschlussstück Speicher, 2-teilig plus Dichtung (2x) [8] Anschlussstück Speicher, 1-teilig (1x) [9] Klemmring-Winkelverschraubung (1x) [10] Langes Anschlussrohr inkl. Dämmung (1x) 6 720 811 639-05.1T Bild 134 Frischwasserstation Logalux FS/2 Grenzwerte Wasserbeschaffenheit • Primärseite (Heizwasser): Nach VDI 2035 • Sekundärseite (Trinkwasser): Nach DIN 1988 ▶ Grenzwerte der aktuellen Trinkwasserverordnung einhalten. HINWEIS: Ausfall der Station durch verkalkten Wärmetauscher. ▶ Ab einer Wasserhärte von 20° dH eine Enthärtungsanlage einbauen. Um eine Verkalkung des Wärmetauschers zu minimieren, empfehlen wir bereits ab 14 °dH eine Enthärtungsanlage einzubauen. Wasserhärte pH-Wert Sulfat Einheit °dH – – mg/l Wert 4...20 7...7,41) 7,4...9,0 < 70 Tab. 67 1) wenn TOC-Wert < 1,5mg/l Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 141 11 11.6.3 Auswahl Logalux FS Frischwasserstationen FS27/2 bis FS160/2 • Wärmedämmschalen und Wandhalter im Lieferumfang enthalten • Einfacher Service durch Spülanschlüsse • Pumpenaustausch ohne anlagenseitige Entleerung durch integrierte Absperrhähne möglich • Nickelgelöteter Wärmetauscher als Zubehör für nachgeschaltete Trinkwasserinstallationen mit verzinkten Stahlrohren oder bei bestimmten Wasserbeschaffenheiten lieferbar • Stationen sind zu Wandinstallation oder mit optionalem Montageständer frei aufstellbar Lieferumfang 1 2 6 720 808 148-39.1T Bild 135 Frischwasserstation Logalux FS27/2 | FS40/2 3 4 5 6 6 720 808 148-40.1T Bild 136 FS40/2E (Erweiterungsstation-Slave) Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten • Besonders hygienische Warmwasserbereitung im Durchfluss • Hohe Zapfleistungen von 27...160 l/min bei 60 °C Warmwasser-Austrittstemperatur und 70 °C Puffertemperatur • Bis zu 4 Stationen kaskadierbar (Logalux FS160/2) • Geeignet für Mehrfamilienhäuser mit bis zu ca. 160 Wohneinheiten • Logalux FS27/2 und FS40/2 auch als Vorwärm-Frischwasserstation in Verbindung mit einem Nachheizspeicher einsetzbar (System SAT- VWFS) • Ansteuerung eines Stellmotors mit 3-Wege-Mischer zur temperaturabhängigen Rücklaufeinspeisung mit der integrierten Regelung möglich • Konstante Austrittstemperatur durch drehzahlgeregelte Pumpe im Pufferkreis • Absperrhähne trink- und heizwasserseitig 142 6720803823-06.1 ST Bild 137 Lieferumfang Einzelstation (mit Abdeckung) [1] [2] [3] [4] [5] [6] Frischwasserstation inklusive Regler und Temperaturfühler für die Zirkulation1) (T5) Schrauben, Dübel und Unterlegscheibe für Wandhalter (je 2 x) Handgriff für Kugelhähne (nicht bei FS40/2E) Schlauchschelle zur Befestigung des Anlegetemperaturfühlers für Zirkulation Installation- und Wartungsanleitung (nicht bei FS40/2E) sowie Montage- und Bedienungsanleitung Frischwasserregler Wandhalter Bei der Erweiterungsstation liegt ein Abschlusswiderstand bei. ▶ Abschlusswiderstand am letzten BUS-Teilnehmer anschließen (Æ Technische Dokumentation Regler). 1) Am Regler angeschlossen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl Aufbau und Funktion 1 2 14 3 9 11 Die Station kann mit den Pufferspeichern Logalux P, PR, Logalux PL, PNR und PNRZ kombiniert werden. Die Station eignet sich auch für die Nachrüstung bei bestehenden Pufferspeichern. Eine integrierte Primärkreispumpe versorgt die Station mit Wärme. Der Stationsvorlauf wird an den Pufferspeicher oben, der Rücklauf unten angebunden. Die Kaskadenstationen bestehen aus 1 Logalux FS40/2 (Master) und bis zu 3 weiteren FS40/2 E (Erweiterungsstation-Slave). Die Erweiterungsstationen besitzen einen Regler ohne Display. Zusätzlich ist in jede Station ein Kaskadenventil einzubauen. Zur Verbindung der Kaskadenstation Logalux FS80/2 ist ein Kaskadenanschlussset erhältlich. Dieses Set ermöglicht eine einfache Verbindung beider Stationen. Die Anschlussseite kann frei gewählt werden. 12,13 4 5 Als Zubehör zu Frischwasserstation Logalux FS27/2 und FS40/2 ist ein Zirkulationsstrang mit Zirkulationspumpe erhältlich. Diese kann innerhalb der Frischwasserstation einfach installiert werden. Die Restförderhöhe der Zirkulationspumpe lässt sich im Bild 144, Seite 145, ablesen. Bei der Kaskade muss die Zirkulationspumpe außerhalb der Frischwasserstation bauseits gesetzt werden. 11 10 9 9 8 7 6 6720803823-07.1 ST Bild 138 Frischwasserstation ohne vorderen Wärmeschutz, ohne Regler [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] Anschluss: vom Pufferspeicher (Vorlauf) Anschluss: zum Pufferspeicher (Rücklauf) Pumpe PP (Beladekreis, primär)1) Volumenstromfühler1) T-Stück zum Anschluss des Zirkulationsstrangs mit Pumpe (beim Vorwärmsystem: Antilegionellenschaltung) Anschluss: Kaltwasser (Kugelhahnstellung mit Lack gesichert) Anschluss: Warmwasser (Kugelhahnstellung mit Lack gesichert) Temperaturfühler FWT (zur Regelung der Warmwassertemperatur), NTC 10K1) Füll- und Entleerhahn (3x) Temperaturfühler Pufferspeicher (Vorlauf), NTC 10K1) Wärmetauscher Temperaturfühler Pufferspeicher (Rücklauf), NTC 10K1) Schwerkraftbremse (integriert) Hinterer Wärmeschutz 1) Am Regler angeschlossen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 143 11 Auswahl Abmessungen und technische Daten 522 125 162 774 876 992 1740 572 350 > 250 90 522 > 200 522 1094 70 6720808148-54.1T Bild 139 Maße für die Befestigung der Frischwasserstation als Einzelstation in mm (Wandhalter grau dargestellt) 6720803823-24.1 ST 50 Bild 140 Maße für 2er-Kaskade mit Verrohrungsset (Zubehör) verbunden Frischwasserstation Übertragungsleistung im Auslegungspunkt primär 70 °C/23 °C, sekundär 60 °C/10 °C Zulässige Betriebstemperaturen (Tmax) Zulässiger Betriebsdruck (pmax) Maximaler Volumenstrom sekundär Nennzapfleistung Sekundär-Volumenstrom (60 °C/10 °C) bei Mischwassertemperatur (45 °C) Primär-Volumenstrom (70 °C/23 °C) Gewicht Spannungsversorgung Zirkulationstemperatur (Grundeinstellung) Pumpe PP primär (Grundfos) Maximale Stromaufnahme, Pumpe PP primär Maximale Leistungsaufnahme im Betrieb Pumpe PP primär NL-Zahl gemäß DIN 4708 (abhängig vom Bereitschaftsvolumen und der Kesselleistung) Anschluss Zirkulationsstrang Anschlüsse Frischwasserstation Einheit kW FS27/2 95 FS40/2 140 FS80/2 280 FS120/2 420 FS160/2 560 °C bar l/min 95 10 40 95 10 40 95 10 80 95 10 120 95 10 160 l/min l/min l/min kg V/Hz °C – A W 27 38,5 29 28 230/50 55 UPSO 15...70 0,63 140 40 57 43 31 230/50 55 UPSO 15...70 0,63 140 80 114 86 62 230/50 55 UPSO 15...70 0,63 2 x 140 120 171 129 93 230/50 55 UPSO 15...70 0,63 3 x 140 160 228 172 124 230/50 55 UPSO 15...70 0,63 4 x 140 – 9 18 55 105 159 DN DN 15 (R ½) 25 (R 1) 15 (R ½) 25 (R 1) 15 (R ½) 25 (R 1) 15 (R ½) 25 (R 1) 15 (R ½) 25 (R 1) Tab. 68 Technische Daten 144 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Druckverlust Sekundärseite 2er-Kaskade mit Verrohrungsset Restförderhöhe Primärseite Einzelstation Δp [mbar] Δp [mbar] 600 1 500 800 600 400 400 2 300 200 200 0 100 40 50 60 70 80 7 0 15 20 25 30 35 40 V [l/min] 45 6 720 811 639-16.1T Bild 141 Restförderhöhe Primärseite Frischwasserstation [1] [2] Bild 144 Druckverlust Sekundärseite Kaskade inklusive Verrohrungsset und Kaskadenventil Kennlinie Zirkulationspumpe Δp [mbar] FS27/2 FS40/2 400 Druckverlust Sekundärseite Einzelstation Δp [mbar] 300 700 200 600 1 500 100 400 300 0 2 1,6 200 5 8,3 1 100 2 15 3 V [l/min] 0 15 20 25 30 35 V [l/min] 40 45 6 720 811 639-17.1T Bild 142 Druckverlust Sekundärseite Frischwasserstation [1] [2] 11,6 18,3 4 21,6 5 25 6 7 6 720 811 639-20.1T Bild 145 Kennlinien Zirkulationspumpe im Zirkulationsstrang (bei Vorwärmsystem: Antilegionellenpumpe) [1...7] Pumpenstufen FS27/2 FS40/2 Restförderhöhe 2er-Kaskade mit Verrohrungsset Δp [mbar] 600 500 400 300 200 100 0 40 50 60 V [l/min] 70 80 90 6 720 811 639-18.1T Bild 143 Restförderhöhe Primärseite Kaskade inklusive Verrohrungsset Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 145 11 Auswahl Temperaturverhalten der Frischwasserstationen Die folgenden Kennlinien zeigen, wie weit in Abhängigkeit der Zapfmenge die Temperatur im Pufferspeicher (Bereitschaftsteil) reduziert werden kann, um die gewünschte Warmwassertemperatur zu erreichen. [°C] 80 85 90 °C °C 80 Der maximale Sekundär-Volumenstrom je Station betragt 40 l/min. 75 Beispiel 1: Einzelstation FS27/2: Um eine Warmwassertemperatur von 60 °C zu erreichen, ist bei einer Entnahme von 22 l/min eine Temperatur von 65 °C im Bereitschaftsteil erforderlich (Æ Bild 146, [1]). 70 Beispiel 2: Einzelstation FS27/2: Um eine Warmwassertemperatur von 60 °C zu erreichen, ist bei einer Entnahme von 27 l/min eine Temperatur von 70 °C im Bereitschaftsteil erforderlich (Æ Bild 146, [2]). 60 °C 75 °C 70 65 °C 65 °C 60 55 °C 55 50 °C 50 [°C] 80 85 90 °C °C 40 20 80 75 °C 45 °C 25 75 70 30 35 V [l/min] 40 6720808148-56.1T °C Bild 147 Temperaturverhalten FS40/2 65 70 °C 60 [°C] 65 °C 55 80 60 50 90 °C °C 80 °C 75 °C 55 45 85 75 °C 70 50 40 °C °C 70 65 35 10 15 V [l/min] 20 25 1 30 2 Bild 146 Temperaturverhalten FS27/2 35 °C 65 40 60 °C 6 720 808 148-55.1T 60 55 °C 55 50 °C 50 45 °C 40 40 50 60 V [l/min] 70 80 6720803823-22.1 ST Bild 148 Temperaturverhalten Kaskade FS80/2 Legende zu Bild 146 bis Bild 148: Warmwassertemperatur 65 Temperatur im Bereitschaftsteil des Pufferspeichers V Spitzenvolumenstrom in l/min °C 146 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 Zubehör [°C] 80 85 90 °C °C 1 2 80 75 °C 75 70 °C 70 65 °C 65 60 °C 60 55 °C 55 50 °C 4 50 45 °C 3 40 60 70 80 90 100 110 V [l/min] 120 Bild 149 Temperaturverhalten Kaskade FS120/2 85 90 °C °C °C 75 70 °C 70 65 °C 65 60 Verrohrungsset zur Verbindung zweier Stationen Zirkulationsstrang mit Pumpe für FS27/2, FS40/2 Kaskadenventil Ständer für Bodenmontage Installationsmöglichkeiten der 2er-Kaskade mit Verrohrungsset Zur Verbindung der Kaskadenstation Logalux FS80/2 ist ein Verrohrungsset erhältlich. Dieses Set macht eine einfache Verbindung beider Stationen möglich. Die Anschlussseite kann frei gewählt werden. Bei 3er- oder 4er- Kaskaden kann das Verrohrungsset mit einer zusätzlichen bauseitigen Verrohrung (gestrichelt dargestellt) verwendet werden (Æ Bild 153, 154 und 155). 80 75 Bild 151 Zubehör für die Frischwasserstationen [1] [2] [3] [4] [°C] 80 6720808148-49.1T 6720808148-57.1T °C 60 55 °C 55 50 °C 50 45 40 80 °C 90 100 110 120 V [l/min] 130 140 150 160 6720808148-58.1T Bild 150 Temperaturverhalten Kaskade FS160/2 Legende zu Bild 149 und Bild 150: Warmwassertemperatur 65 Temperatur im Bereitschaftsteil des Pufferspeichers V Spitzenvolumenstrom in l/min °C Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 6720808148-50.1T Bild 152 Beispiel: FS80/2 mit Verrohrungsset 147 11 Auswahl Grenzwerte Wasserbeschaffenheit • Primärseite (Heizwasser): nach VDI 2035 • Sekundärseite (Trinkwasser): nach DIN 1988 ▶ Grenzwerte der aktuellen Trinkwasserverordnung einhalten. HINWEIS: Ausfall der Station durch verkalkten Wärmetauscher. ▶ Ab einer Wasserhärte von 20° dH eine Enthärtungsanlage einbauen. Um eine Verkalkung des Wärmetauschers zu minimieren, empfehlen wir bereits ab 14° dH eine Enthärtungsanlage einzubauen. Der in der Station eingebaute Wärmetauscher ist kupfergelötet. Den nickelgelöteten Wärmetauscher (Zubehör) entsprechend folgender Tabelle einbauen: 6720808148-51.1T Bild 153 Beispiel: FS120/2 mit Verrohrungsset (Tichelmann-Prinzip) Eigenschaft Wasserhärte in °dH pH-Wert Sulfatgehalt in mg/l Elektrische Leitfähigkeit in μS/cm Wert <4 Kupfergelötet – Nickelgelötet X 4 - 20 6,5 - 7,0 X – X X 7,0 - 7,4 X1) X 7,4 - 9,0 X X 9,0 - 9,5 > 70 – X X X 70 - 250 10 - 500 – X X X 500 - 2790 – X Tab. 69 Eignung der Wärmetauscher 1) Wenn TOC-Wert < 1,5 mg/l. X – geeignet ungeeignet Wenn ein Rohrnetz aus verzinktem Stahl nachgeschaltet wird, ist ein nickelgelöteter Wärmetauscher erforderlich. 6720808148-52.1T Bild 154 Beispiel: FS160/2 mit 2 Verrohrungssets 6720808148-53.1T Bild 155 Beispiel: FS160/2 mit 2 Verrohrungssets (alternativ: 4 Stationen bauseits in einer Reihe verbinden) 148 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.6.4 Regler Frischwasserstationen Logalux FS 27/2 bis FS 160/2 1 2 3 4 5 6 720 808 148-70.1T Bild 156 Regler Logalux FS [1] [2] [3] [4] [5] Display (zur Bedienung und für Systemeinstellungen des Reglers) Pfeiltaste nach oben (Blättern im Menü nach oben) SET-Taste (Bestätigung oder Aktivierung eines Werts) ESC-Taste (Abbruchtaste) Pfeiltaste nach unten (Blättern im Menü nach unten) Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten Regler Logalux FS27/2 und FS40/2 (Master bei Kaskade) • Spezialregler für die Frischwasserstation Logalux FS und in erweiterter Ausführung als Kaskadenregler ohne Display • Grafisches Display mit Hintergrundbeleuchtung • Einfache Bedienbarkeit • Selbstlernender Algorithmus – Selbstlernfunktion: Die Temperatur des Warmwassers wird mittels eines PID-Regelalgorithmus ausgeregelt. Dieser Algorithmus bewertet die Differenz zwischen dem eingestellten Sollwert und dem gemessenen Istwert. Bei einer deutlichen Änderung der Zapfmenge wird eine Leistungsbilanzierung verwendet, um die eingestellte Solltemperatur schnell zu erreichen. Dabei wird das Ziel verfolgt, so viel Leistung in die Primärseite bereitzustellen, wie auf der Sekundärseite benötigt wird. Da alle Temperaturen am Wärmetauscher bekannt sind, kann aus der Zapfmenge auf die erforderliche Primärdurchflussmenge geschlossen werden. Um den richtigen, primärseitig erforderlichen Volumenstrom ermitteln zu können, muss der Regler die zu diesem Primärdurchfluss gehörige Pumpendrehzahl „lernen“. Dieses Lernen geschieht immer dann, wenn die Solltemperatur erreicht und für eine gewisse Zeit konstant gehalten worden ist. Einfach gesagt: Der Regler merkt sich Erfolge. Durch dieses Verfahren wird auf Sprünge in der Zapfmenge sehr schnell und präzise reagiert, da dem Regler die erforderliche Drehzahl der Pumpe bereits bekannt ist. Bei kleinen Durchflüssen geht die Regelung in einen Impulsbetrieb über, damit die Pumpe mit ihrer minimalen Drehzahl betrieben werden kann. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 11 • Wärmemengenzähler integriert • Sammelstörmeldung • Anhand des Volumenstromfühlers erkennt der Regler einen Durchfluss. Der Volumenstromfühler vergleicht die tatsächliche Warmwassertemperatur mit der eingestellten Solltemperatur. Durch eine Drehzahlregelung der Entladepumpe wird versucht, die Temperatur im Wärmetauscher auf die eingestellte Solltemperatur anzupassen. • Der Regler hat einen SD-Karten-Slot, mit dem sämtliche Messdaten, die der Regler erfasst, über einen längeren Zeitraum auf einer handelsüblichen SD (bis 2 GB) gespeichert werden kann. Der Datenlogger ermöglicht eine detaillierte Anlagenkontrolle, z. B. den zeitlichen Verlauf der Erträge. Der Datenlogger kann auch zur Anlagenoptimierung genutzt werden. • Mit der Funktion Nachheizung kann zur zusätzlichen Beheizung durch einen Öl- oder Gasbrenner eine Pumpe thermostatisch angesteuert werden. Nach Aktivierung der Funktion wird der auszuwertende Temperaturfühler ausgewählt. Optional kann ein zweiter Temperaturfühler unten im Speicher eingestellt werden. Eine zeitliche Begrenzung dieser Funktion ist über eine Schaltuhr möglich. • Das optionale 3-Wege-Ventil zur temperaturabhängigen Rücklaufeinspeisung wird eingeschaltet, sobald die eingestellte Einschalttemperaturdifferenz zwischen Speichermitte und Speicherrücklauf erreicht ist. Wenn die eingestellte Ausschalttemperaturdifferenz erreicht wird, schaltet das 3-Wege-Ventil in seine Ausgangslage zurück. • Ein tägliches Anlaufen der Pumpen verhindert das Festsetzen der Pumpe. • Zirkulationspumpenregelung kann wahlweise zeitgesteuert (mittels Schaltuhr können 3 Zeitfenster definiert werden), temperatur- oder impulsgesteuert (über Volumenstromfühler) betrieben werden. Zusätzliche Merkmale und Besonderheiten des Kaskadenreglers der Logalux FS40/2E • Bis zu 3 Kaskadenregler ohne Display können über einen Daten-BUS verbunden werden (Logalux FS160/2). • Sobald der Regler anhand des Volumenstromfühlers einen Durchfluss erkennt, wird die Primärkreispumpe eingeschaltet, um die Temperatur am WarmwasserTemperaturfühler auf die eingestellte Warmwassertemperatur zu regeln. Wenn der Durchfluss für eine Station zu groß wird, schaltet eine weitere Station zu. Wenn kein Durchfluss mehr gemessen oder eine Sicherheitsbegrenzung erreicht wird, schaltet die Pumpe wieder aus. • Zusatzfunktion Führungswechsel bei Frischwasserkaskade. Der Führungswechsel der Stationen erfolgt nach dem 500 l Wasser mehr durch die aktuellen Führungsstation/Grundstation geflossen sind, im Vergleich zu den weiteren Stationen. Das heißt Station A ist z. B. Führungsstation und Station B ist Ergänzungsstation. Sobald bei Station A die 500-l-Grenze erreicht ist (500 l mehr Wasser als durch Station B), wird bei der nächsten Zapfung Station B zur Führungsstation und Station A zur Ergänzungsstation. Dann läuft dieser Ablauf so fort. Für den Wechsel ist eine kurze Entnahmepause erforderlich. 149 11 Auswahl Wenn diese Pause nicht stattfindet, wird zusätzlich nachts um ca. 1 Uhr für 1 Minute die Zirkulation unterbrochen (erforderlich bei ganztägig eingestellter Zirkulation). • Bei der Erweiterungsstation liegt ein Abschlusswiderstand bei. Dieser ist am letzten BUS-Teilnehmer anzuschließen. 150 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.6.5 Abmessungen und technische Daten Pufferspeicher Logalux PR... Pufferspeicher Logalux PR.../5 Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten • Mit blauer und weißer Verkleidung lieferbar • Temperatursensible Rücklaufeinspeisung • Nur 790 mm Speicherdurchmesser ohne Isolierung bei 750 l und 1000 l Variante zur einfacheren Einbringung • 80 mm dicker PU-Weichschaum-Wärmeschutz mit Folienmantel (Montage vor der Rohr-Installation) oder 120 mm dicker Polyesterfaservlies-Wärmeschutz (ISO plus) mit PS-Mantel zur nachträglichen Montage • Kaskadierungs-Sets als Zubehör für die einfache Parallelschaltung von Pufferspeichern • Optionale Nachrüstung eines Elektro-Heizeinsatzes möglich • Viele Fühlerlaschen gewährleisten eine große Variabilität und anlagentechnische Optimierung H1 - H13 1½" E = 1½" PR 500, 750, 1000/5 E (W) ¾" H1 H2 E H6 1 H9 Aufbau und Funktion Die Buderus-Pufferspeicher Logalux PR sind in den Größen 500 l, 750 l und 1000 l erhältlich. Die Pufferspeicher verfügen über eine spezielle temperatursensible Rücklaufeinspeisung. Dadurch wird eine optimale Einspeisung der Rückläufe in das jeweilige Temperaturniveau des Logalux PR ohne Beeinflussung der im Speicher vorhandenen Schichtung erzielt. Zudem wird die Nutzungsmöglichkeit der im Pufferwasser vorhandenen Wärmeenergie deutlich verbessert. Eine Solarnutzung kann mit der Einbindung eines externen Wärmetauschers erfolgen. 2 Rücklaufanschlussstutzen (H9 und H11) für Rücklauf (z. B. von Heizkreis und Frischwasserstation) münden in die temperatursensible Rücklaufeinspeisung. Pufferspeicher Speicherinhalt gesamt Durchmesser ohne Wärmeschutz Durchmesser (80 mm Wärmeschutz) Durchmesser (120 mm Wärmeschutz) Höhe (mit 80 mm Wärmeschutz) Höhe (mit 120 mm Wärmeschutz) Kippmaß Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) Bereitschaftswärmeaufwand1) 80 mm Wärmeschutz Bereitschaftswärmeaufwand1) 120 mm Wärmeschutz Gewicht (netto) mit Wärmeschutz 80 mm Gewicht (netto) mit Wärmeschutz 120 mm Maximaler Betriebsdruck Heizwasser Maximale Betriebstemperatur Heizwasser 11 H11 H13 6 720 808 148-61.1T Bild 157 Aufbau und Anschlüsse Pufferspeicher Logalux PR... E Muffe für Elektro-Heizeinsatz [1] Einrichtung für temperatursensible Rücklaufeinspeisung Empfohlener maximaler Volumenstrom pro Stutzen H1–H13: 5 m3/h (H9 und H11 temperatursensible Rücklaufeinspeisung bis 1,5 m3/h erfolgreich getestet) Abkürzung – ØDSp ØD ØD H H – H1 H2 E H6 H9 H11 H13 – Einheit l mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm kWh/24h PR500/5E 490 650 810 890 1785 1845 1690 1620 1440 1110 950 710 270 130 3,6 PR750/5E 750 790 950 1030 1800 1865 1755 1630 1440 1110 950 710 270 130 4,5 PR1000/5E 960 790 950 1030 2230 2295 2152 2070 1880 1300 1150 800 270 130 5,7 – kWh/24h 2,3 2,7 3,3 – – – – kg kg bar °C 81 89 3 95 118 126 3 95 156 169 3 95 Tab. 70 Technische Daten Logalux PNR... E 1) Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach EN12897 (gesamter Speicher aufgeheizt) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 151 11 11.6.6 Auswahl Pufferspeicher Logalux P... /5 (M) Ausgewählte Merkmale und Besonderheiten • Mit blauer und weißer Verkleidung lieferbar • Nur 790 mm Speicherdurchmesser ohne Isolierung bei 750 l und 1000 l Variante zur einfacheren Einbringung • 80 mm dicker PU-Weichschaum-Wärmeschutz mit Folienmantel (Montage vor der Rohr-Installation) oder 120 mm dicker Polyesterfaservlies-Wärmeschutz (ISO plus) mit PS-Mantel zur nachträglichen Montage • Ausführung M mit 4 zusätzlichen Stutzen (Stutzenreihe um 45 ° versetzt angeordnet) • Kaskadierungs-Sets als Zubehör für die einfache Parallelschaltung von Pufferspeichern • Viele Fühlerlaschen gewährleisten eine große Variabilität und anlagentechnische Optimierung Abmessungen und technische Daten Pufferspeicher Logalux P.../5(M) H1 - H13 1½" VLs/RLs 1" P 500, 750, 1000/5 (W) E = 1½" P 500, 750, 1000/5 M (W) ¾" ¾" H1 H1 H3 H2 H2 H7 H6 H6 H10 H9 H9 H12 H11 H11 H13 H13 6 720 806 553-01.1T Bild 158 Aufbau und Anschlüsse Pufferspeicher Logalux P... (M) Empfohlener maximaler Volumenstrom pro Stutzen H1–H13: 5 m3/h AbEinkürzung heit P500/5 P500/5 M P750/5 P750/5 M P1000/5 P1000/5 M Pufferspeicher Speicherinhalt gesamt – l 490 490 750 750 960 960 Durchmesser ohne Wärmeschutz ØDSp mm 650 650 790 790 790 790 Durchmesser (80 mm WärmeØD mm 810 810 950 950 950 950 schutz) Durchmesser (120 mm WärmeØD mm 890 890 1030 1030 1030 1030 schutz) Höhe (mit 80 mm Wärmeschutz) H mm 1785 1785 1800 1800 2230 2230 Höhe (mit 120 mm Wärmeschutz) H mm 1845 1845 1865 1865 2295 2295 Kippmaß – mm 1690 1690 1755 1755 2152 2152 Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) H1 mm 1620 1620 1630 1630 2070 2070 Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) H2/H3 mm 1440 1440 1440 1440 1880 1880 Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) H6/H7 mm 950 950 950 950 1150 1150 Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) H9/H10 mm 710 710 710 710 800 800 Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) H11/H12 mm 270 270 270 270 270 270 Höhe der Anschlussstutzen (15” IG) H13 mm 130 130 130 130 130 130 1) Bereitschaftswärmeaufwand – kWh/ 3,6 3,6 4,5 4,5 5,7 5,7 80 mm Wärmeschutz 24h Bereitschaftswärmeaufwand1) – kWh/ 2,3 2,3 2,7 2,7 3,3 3,3 24h 120 mm Wärmeschutz Gewicht (netto) mit Wärmeschutz – kg 76 77 110 111 146 147 80 mm Gewicht (netto) mit Wärmeschutz – kg 84 85 118 119 159 160 120 mm Maximaler Betriebsdruck – bar 3 3 3 3 3 3 Heizwasser Maximale Betriebstemperatur – °C 95 95 95 95 95 95 Heizwasser Tab. 71 Technische Daten Logalux PNR... E 1) Messwert bei 45 K Temperaturdifferenz nach EN12897 (gesamter Speicher aufgeheizt) 152 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11.6.7 11 Zubehör Speicher Kaskadierungssets Für die Pufferspeichertypen Logalux P…/5(M), PR…/5 und PNR.../5 sind Sets für die einfache und schnelle Parallelschaltung erhältlich. Die Sets bestehen aus gedämmten Edelstahlwellrohren, den notwendigen Übergangstücken zum Speicherstutzen und bei der Ausführung mit T-Stück auch zur Anlage. Die Speicher müssen dafür so aufgestellt werden, dass die Stutzen in einem Winkel von 90° angeordnet sind. Die folgenden 3 Ausführungen sind erhältlich. Kaskadierungsset R 1 ½ Mit diesem Set können 2 unterschiedliche Speichertypen verschaltet werden. Für diese Kaskadierungsart (Master-Slave) sind mindestens 3 Sets notwendig (jeweils eine Verbindung oben, mittig und unten). Der Slave-Speicher dient dabei als Volumenvergrößerung. Als Master wird der Speichertyp Logalux P.../5M empfohlen. In diesem Fall wird eine Stutzenreihe für die Verbindung genutzt. Die Anlage wird an die zweite Stutzenreihe angeschlossen. Zwei gleich große Speicher oder ein 500 l und ein 750 l Speicher können verbunden werden. 6 720 808 148-79.1T Bild 159 Kaskadierungsset R 15 1 3x Logalux P …/5 Logalux P …/5M 6 720 808 148-74.2T Bild 160 Kaskadierungsset R 15 [1] Anschlüsse zur Anlage Für den thermischen Ausgleich zum zweiten Speicher (Slave) sind 10...20 min zu berücksichtigen sind. Dieses Set ist daher ideal für Kleinanlagen, in denen Wärme von Solar- oder Biomasseanlagen gespeichert wird. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 153 11 Auswahl Kaskadierungsset R 1½ T-Stück und Kaskadierungsset Solar G 1 T-Stück Mit diesem Set können 2 gleiche Speicher parallel verschaltet werden. Die Anlage wird an den T-Stücken angeschlossen. Die Anzahl der notwendigen Sets ist abhängig von der Hydraulik. Beim Typ Logalux PNR.../5 sind die Verbindungen zwischen den Stutzen H10 und H12 bauseitig nach Tichelmann zu verrohren, da diese seitlich versetzt sind. Hiermit sind hohe Volumenströme beim Be- und Entladen möglich. Der maximale Volumenstrom beträgt 5 m³/h. 6 720 808 148-80.1T Bild 161 Kaskadierungsset R 15 T-Stück Mit dem Kaskadierungsset Solar werden die beiden Solar-Wärmetauscher (Logalux PNR.../5) parallel geschaltet. Für die Verbindung von 2 Speichern werden immer 2 Sets benötigt. Der maximale Volumenstrom beträgt 1,5 m³/h. 6 720 808 148-81.1T Bild 162 Kaskadierungsset Solar G 1 T-Stück 1 Logalux PNR…/5 Logalux PNR…/5 6 720 808 148-75.2T Bild 163 Kaskadierungsset R 15 T-Stück und Kaskadierungsset Solar G 1 T-Stück [1] 154 Anschlüsse zur Anlage Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl Beispiellösung 1 11 Beispiellösung 2 6 720 808 148-76.1T 6 720 808 148-77.1T Bild 164 2 Logalux PR.../5 mit Kaskadierungssets mit R 1½ T-Stück Bild 165 2 Logalux PNR.../5 mit Kaskadierungssets mit T-Stück Beispiellösung 1 ermöglicht die Einbindung einer Solaranlage über einen externen Wärmetauscher (Logasol SBT oder SBP). Die Anzahl der notwendigen Kaskadierungssets R1½ T-Stück bei der Beispiellösung 2 ist abhängig von der Anlagenhydraulik. Das Kaskadierungsset Solar G1 T-Stück wird 2-mal benötigt. Anlagenrückläufe, die in die temperatursensible Rücklaufeinspeisung (PNR.../5: Stutzen H10 bzw. H12) geleitet werden sollen, sind bauseitig nach Tichelmann zu verrohren. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 155 11 Auswahl Kombinationen für größere Speichervolumen Für größere Speichervolumen ist eine Kombination beider Sets möglich. Für den thermischen Ausgleich zu den äußeren Speichern (Slave) sind 10...20 min zu Logalux P…/5 berücksichtigen. Diese Verschaltung ist daher ideal für Kleinanlagen, in denen Wärme von Solar- oder Biomasseanlagen gespeichert wird. Logalux P…/5M Logalux P…/5 1 6 720 808 148-78.2T Bild 166 Kombinationen für größere Speichervolumen [1] Anschlüsse zur Anlage Informationen zu weiteren Pufferspeichern enthalten auch die Buderus-Planungsunterlagen „Solartechnik Logasol“ und „Solare Großanlagen Logasol SAT-FS, SAT-R, SAT-VWFS und SAT-VWS“. 156 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auswahl 11 11.6.8 Sonstiges Zubehör Für die Funktionen „Temperaturabhängige Rücklaufeinspeisung“ und „Solare Heizungsunterstützung“ sind zusätzliche Umschaltventile erforderlich. Logafix 3-Wege-Mischer (Messing PN 10) können verwendet werden: • 3-Wege-Mischer-Umschaltarmatur • Maximale Betriebstemperatur 110 °C • Gehäuse, Welle und Segment Messing • O-Ring-Dichtung kVS-Wert [m3/h] 0,4 0,63 1 1,63 2,5 4 6,3 10 16 25 40 48 Anschluss DN Typ VRG131 Anschluss DN DN 15/Rp 5 DN 15/Rp 5 DN 15/Rp 5 DN 15/Rp 5 DN 15/Rp 5 DN 20/Rp 6 DN 15/Rp 5 DN 20/Rp 6 DN 20/Rp 6 DN 25/Rp 1 DN 25/Rp 1 DN 32/Rp 14 DN 40/Rp 15 – DN 50/Rp 2 DN 15/G 6 DN 15/G 6 DN 15/G 6 – DN 15/G 6 DN 20/G 1 DN 15/G 6 DN 20/G 1 DN 20/G 1 DN 25/G 14 DN 25/G 14 DN 32/G 1 5 DN 40/G 2 DN 50/G 2 4 – Typ VRG132 Tab. 72 Logafix 3-Wege-Mischer, Messing, PN10 Für den Einbau dieser Mischer ist zu berücksichtigen, dass der Rücklauf der Frischwasserstation (temperaturabhängige Rücklaufeinspeisung) oder des Heizkreises (solare Heizungsunterstützung) immer an einen der seitlichen Anschlüsse anzuschließen ist. Als Stellmotoren können abhängig von der Funktion entweder ein Stellmotor mit 2-Punkt-Ansteuerung (Regelung mittels Regler der Frischwasserstation), z. B. der Typ ARA 645 oder für die Funktion „Solare Heizungsunterstützung“ Stellmotor mit 3-Punkt-Ansteuerung (Regelung über SM200, FM443 oder SC40), z. B. ein Stellmotor Logafix Serie B, ARA 661 verwendet werden. Frischwasserstation FS27/2 FS40/2 FS80/2 FS120/2 FS160/2 kVS-Wert Mischer [m3/h] 10 10 16 25 40 Tab. 73 Auswahlhilfe Mischer für temperaturabhängige Rücklaufeinspeisung Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 157 11 11.6.9 Auswahl Anlagenbeispiel - Frischwasserstation für ca. 18 Wohneinheiten C-FS 3 RC300 2 BC10 MM50 1/3 1 1 T T TC1 PC1 PW1 M VC1 T1 P0 TW1 T0 R3 PR.../5 E FS../2 + PZ GB162-65/80/100 6 720 805 795-01.1T Bild 167 Anlagenschema mit Regelung für ca. 18 Wohneinheiten (unverbindliche Prinzipdarstellung) Position des Moduls: [1] Am Wärme-/Kälteerzeuger [2] Am Wärme-/Kälteerzeuger oder an der Wand [3] In der Station BC10 C-FS FA FS../2 GB162... MM50 PC0 PC1 PR.../5 E PW1 PZ R3 158 Basiscontroller Steuerung Frischwasserstation Außentemperaturfühler Frischwasserstation Gas-Brennwertgerät Logamax plus Mischermodul Pumpe Primärkreis Pumpe Heizkreis Pufferspeicher Speicherladepumpe Zirkulationsstrang Zirkulationspumpe RC300 T0 TC1 TW1 VC1 System-Bedieneinheit Weichentemperaturfühler Mischertemperaturfühler Temperaturfühler Pufferspeicher 3-Wege-Mischer Warmwasserbereitung Sobald der Regler der Frischwasserstation anhand des Volumenstromfühlers einen Durchfluss erkennt, wird die Pumpe auf der Primärseite der Frischwasserstation eingeschaltet, um die Temperatur am Temperaturfühler auf der Sekundärseite der Frischwasserstation auf die eingestellte Warmwassertemperatur zu regeln. Wenn kein Durchfluss mehr gemessen wird, schaltet die Pumpe wieder aus. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegungshilfen 12 Auslegungshilfen 12.1 Korrekturfaktoren zur Speicherauslegung Die Größenbestimmung der Buderus-Warmwasserspeicher kann nach verschiedenen Gesichtspunkten erfolgen und richtet sich nach den Einsatzbedingungen. Berücksichtigt werden muss unter anderem, ob die Warmwasser-Dauerleistung des Speichers ständig oder nur kurzzeitig erforderlich ist und ob eine große Bevorratung für Spitzenbedarf notwendig ist. Übertragungs-Korrekturfaktor x Bei Spitzenzapfungen, die sich in bestimmten Zeitabständen wiederholen, ist für die Aufheizung der Warmwasserspeicher die effektive Dauerleistung Qeff (= Anschlussleistung) maßgebend. Der für Speichersysteme gültige Korrekturfaktor x (Æ Kapitel 8.1.3, Seite 64) ermöglicht die Bestimmung der effektiven Dauerleistung Qeff unter Berücksichtigung der Aufheizzeit bei einem Aufheizvorgang ohne gleichzeitigen Verbrauch. x 12.1.1 Bedarfsdeckung durch Dauerleistung Die Auslegung der Warmwasserspeicher erfolgt mit Hilfe von Dauerleistungsdiagrammen (Æ Seite 51), wenn ständig oder kurzzeitig die maximale WarmwasserDauerleistung des Speichers gefordert wird. 1,00 Von folgenden Angaben müssen mindestens drei bekannt sein: • Warmwasser-Dauerleistung • Heizwasser-Vorlauftemperatur • Heizwasser-Temperaturdifferenz • Warmwasser-Austrittstemperatur (40 °C bis 65 °C bei Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C) • Heizwasserseitiger Druckverlust. 12.1.2 12 0,90 Bedarfsdeckung durch Bevorratung für Spitzenzapfungen a c b d 0,80 Volumetrischer Korrekturfaktor y Der Nenninhalt eines Warmwasserspeichers muss größer sein als die erforderliche Speicherkapazität. Eine 100-%ige Erwärmung des gesamten Inhalts auf Solltemperatur ist nicht möglich (Æ Kapitel 8.1.3, Seite 64). Der verfügbare Anteil des auf Solltemperatur aufgeheizten Speichers ergibt sich aus Tabelle 74. 0,70 0,5 1 1,5 2 ta [h] 6 720 644 970-125.1il Logalux SU/S LT/L LT > 400 Aufstellung stehend liegend liegend Volumetrischer Korrekturfaktor y für Zapfdauer 15 - 20 min unter 15 min 0,94 0,89 0,96 0,91 0,90 0,85 Tab. 74 Volumetrischer Korrekturfaktor y Bild 168 Übertragungs-Korrekturfaktor x a b c d x ta 12.2 Heizwasserseitige Rücklauftemperatur höher als Speichertemperatur von z. B. 60 °C bei einer Dauerleistung bezogen auf warmwasserseitig 10/60 °C Wie a, jedoch bezogen auf 10/45 °C Heizwasserseitige Rücklauftemperatur tiefer als Speichertemperatur von z. B. 60 °C bei einer Dauerleistung bezogen auf warmwasserseitig 10/60 °C Wie c, Dauerleistung jedoch bezogen auf 10/45 °C Übertragungs-Korrekturfaktor Aufheizzeit Bedarfskennzahl für Wohngebäude Die Bedarfskennzahl N gibt an, wie viele „Einheitswohnungen“ ein Wohngebäude enthält. Ihre Berechnung erfolgt in Anlehnung an DIN 4708-2. Eine der wichtigsten Berechnungshilfen ist das Formblatt „Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen“. Mit der Bedarfskennzahl ist aus den Leistungsdatentabellen die erforderliche Speichergröße und die zugehörige Dauerleistung zu bestimmen. Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 159 12 12.2.1 Auslegungshilfen Richtwerte zum Ermitteln des Warmwasserbedarfs für Wohngebäude Raumzahl und Belegungszahl Die Raumzahl r jeder Wohnung entspricht der Anzahl der Wohn-, Schlaf- und Aufenthaltsräume einer Wohnung. Nebenräume wie Küche (nicht Wohnküche), Diele, Flur, Bad und Abstellräume bleiben unberücksichtigt. Die Belegungszahl p gibt an, wie viele Personen tatsächlich in einer Wohnung leben und somit einen Warmwasserbedarf haben. Sind Angaben über die tatsächliche Belegung einer Wohnung nicht verfügbar, ist die durchschnittliche Belegung aus Æ Tabelle 75 zu verwenden. Raumzahl r 1 1½ 2) 2 2½ 3 3½ 4 4½ 5 5½ 6 6½ 7 Belegungszahl p 2,01) 2,0 2,0 2,3 2,7 3,1 3,5 3,9 4,3 4,6 5,0 5,4 5,6 Berücksichtigung vorhandener Warmwasser-Zapfstellen Nach DIN 4708 wird im allgemeinen nur der größte Verbraucher für die Auslegung des Warmwasserspeichers in Ansatz gebracht. Wenn nur eine Brausekabine vorhanden ist, wird trotzdem der Wert für die Badewanne genommen. Verbraucher wie Waschtische, Bidets und Küchenspülen werden im allgemeinen nicht berücksichtigt. Bei der sanitären Ausstattung von Wohnungen ist prinzipiell zu unterscheiden zwischen Normalausstattung (Æ Tabelle 76, Seite 161) und Komfortausstattung (Æ Tabelle 77, Seite 161). Für Zapfstellen an Badewannen und anderen Einrichtungen, deren Entnahmemengen von den Werten in Tabelle 78 (Æ Seite 162) abweichen, ist der Zapfstellenbedarf wV in Wh separat zu berechnen und in das Formblatt Tabelle 79 (Æ Seite 163) einzutragen. Es gilt die Grundformel 75 (Æ Seite 171). Mit den Symbolen aus dem Formblatt und der Tabelle 78 (Æ Seite 162) lautet sie: w V = V E '- c F. 72 Als Temperaturdifferenz '- werden 35 K angenommen. Tab. 75 Belegungszahlen von Wohnungen als Richtwerte für das Formblatt Æ Tabelle 77, Seite 161 1) Belegungszahl p = 2,5, wenn überwiegend 1- und/oder 2-Raum-Wohnungen vorhanden sind 2) Als ½ Raum zählt bewohnte Diele oder Wintergarten 160 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegungshilfen 12 Warmwasser-Zapfstellen in Wohnungen mit Normalausstattung Raum Vorhandene Ausstattung Bei der Bedarfsermittlung sind einzusetzen Badewanne, DIN 4475-E (1600 mm × 700 mm), Badezimmer Badewanne, DIN 4475-E (1600 mm × 700 mm), 140 l 140 l oder Brausekabine mit Mischbatterie und Normalbrause Küche (bleibt unberücksichtigt) (bleibt unberücksichtigt) 1 Waschtisch 1 Spüle für Küchen Tab. 76 Berücksichtigung von Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen mit Normalausstattung zur Ermittlung der Zapfstellenzahl z (Æ Tabelle 79, Seite 163) und des Zapfstellenbedarfs wV (Æ Tabelle 78, Seite 162) Warmwasser-Zapfstellen in Wohnungen mit Komfortausstattung Raum Badezimmer Küche Gästezimmer Vorhandene Ausstattung Badewanne1) Bei der Bedarfsermittlung sind einzusetzen wie vorhanden, nach Tabelle 78, Seite 162, lfd. Nr. 2 - 4 Brausekabine wie vorhanden, einschl. evtl. Zusatzeinrichtung nach Tabelle 78, Seite 162, lfd. Nr. 5 - 7, wenn von der Anordnung her eine gleichzeitige Benutzung möglich ist3) Waschtisch (bleibt unberücksichtigt) Bidet2) Küchenspüle Badewanne (bleibt unberücksichtigt) (bleibt unberücksichtigt) je Gästezimmer wie vorhanden, nach Tabelle 78, Seite 162 lfd. Nr. 1 - 4 mit 50 % des Zapfstellenbedarfs wV oder Brausekabine wie vorhanden, einschl. evtl. Zusatzeinrichtung nach Tabelle 78, Seite 162, lfd. Nr. 5 - 7 mit 100 % des Zapfstellenbedarfs wV Waschtisch mit 100 % des Zapfstellenbedarfs nach Æ Tabelle 784), Seite 162 Bidet mit 100 % des Zapfstellenbedarfs nach Æ Tabelle 78, Seite 162 Tab. 77 Berücksichtigung von Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen mit Komfortausstattung zur Ermittlung der Zapfstellenzahl z (Æ Tabelle 79, Seite 163) und des Zapfstellenbedarfs wV (Æ Tabelle 78, Seite 162); Komfortausstattung liegt vor, wenn andere oder umfangreichere Einrichtungen, als für Normalausstattung (Æ Tabelle 76, Seite 161) angegeben, je Wohnung vorhanden sind. 1) Größe abweichend von der Normalausstattung (Æ Tabelle 76, Seite 161) 2) Bidet berücksichtigen, wenn mehr als zwei „kleine Verbraucher“ vorhanden sind. 3) Wenn keine Badewanne vorhanden ist, wird wie bei der Normalausstattung anstatt einer Brausekabine eine Badewanne nach Tabelle 78, Seite 162 angesetzt. Sind in einem solchen Fall mehrere unterschiedliche Brausekabinen vorhanden, wird für die Brausekabine mit dem höchsten Zapfstellenbedarf eine Badewanne angesetzt. 4) Wenn dem Gästezimmer keine Badewanne oder Brausekabine zugeordnet ist Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 161 12 Auslegungshilfen Zapfstellenbedarf wV Richtwerte für das Formblatt Æ Tabelle 79, Seite 163 Laufende Nummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Verbrauchseinrichtung Badewanne, DIN 4475-E (1600 mm × 700 mm) Badewanne, DIN 4475-E (1700 mm × 750 mm) Kleinraum-Wanne und Stufenwanne Großraumwanne (1800 mm × 750 mm) Brausekabine mit Mischbatterie und Sparbrause Brausekabine mit Mischbatterie und Normalbrause Brausekabine mit Mischbatterie und Luxusbrause Waschtisch Bidet Handwaschbecken Spüle für Küchen KurzEntnahmemenge VE je zeichen Benutzung1) in l NB 1 140 Zapfstellenbedarf wV je Entnahme in Wh 57002) NB 2 160 6510 KB GB BRS 120 200 403) 4890 81402) 1630 BRN 90 3660 BRL 180 7320 WT BD HT SP 17 20 9 30 7302) 810 3702) 11202) Tab. 78 Wärmemengenbedarf verschiedener Warmwasser-Verbrauchseinrichtungen in Wohnungen 1) Bei Badewannen gleichzeitig Nutzinhalt 2) Rechnerisch 3) Entspricht einer Benutzungszeit von 6 Minuten 162 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegungshilfen 12 12.2.2 Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen (Formblatt nach DIN 4708 – Kopiervorlage) Für die Auslegung mit der Bedarfskennzahl N sind (Æ Tabelle 79, Seite 163) einzutragen. Ein Beispiel zum Berechnungsgrößen zu ermitteln und in das Formblatt Ausfüllen des Formblatts ist auf Seite 30 erläutert. „Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen“ Warmwasserbedarf zentral versorgter Wohnungen Projekt-Nr.: Blatt-Nr.: Ermittlung der Bedarfskennzahl N zur Größenbestimmung des Warmwasserspeichers Projekt: r n Rechnungsgang: Spalte p n·p 3·4 ¦ n = ______________________ z 9 Zapfstellenbedarf in Wh Zapfstellenzahl × Zapfstellenbedarf in Wh 6 7 8 Zapfstellen (je Wohnung) Kurzbeschreibung 5 Zapfstellenzahl 4 Belegungszahl 3 Wohnungszahl Raumzahl Lfd. Nr. der Wohnungsgruppen Bemerkungen: 1 2 wV ¦ (n · p¢¦ w V) = z · wV 6·8 Datum: Bearbeiter: 10 11 Wh Bemerkung n · p · ¦wV 5·9 ______________________ ______________________ 6 n p 6w V - = ------------------------- = N = ---------------------------------3,5 5820 20370 Wh Tab. 79 Formblatt zur Ermittlung der Bedarfskennzahl N für Wohngebäude nach DIN 4708-2 (Richtwerte Æ Kapitel 12.2.1, Seite 160 ff.) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 163 12 12.3 Auslegungshilfen Mittelwerte für den Warmwasser- und Wärmemengenbedarf Wärmemengenbedarf pro Duschvorgang nach Dauer und Zapfbedingungen WarmwasserZapfrate in l/min 8 10 12 Warmwasser-Austrittstemperatur in °C 35 40 45 35 40 45 35 40 45 4 min 930 1115 1305 1165 1395 1630 1395 1675 1955 Mittlerer Wärmemengenbedarf1) in Wh pro Duschvorgang mit einer Dauer von 5 min 6 min 7 min 1630 1395 1165 1955 1675 1395 2280 1955 1630 1455 1745 2035 1745 2095 2440 2035 2440 2850 2440 2095 1745 2930 2510 2095 3420 2930 2440 10 min 2325 2790 3255 2910 3490 4070 3490 4185 4885 Tab. 80 Mittlerer Wärmemengenbedarf pro Duschvorgang bei unterschiedlichen Benutzungszeiten und Warmwasser-Zapfbedingungen 1) Voraussetzung: Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C; Angaben auf 5 Wh gerundet 164 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegungshilfen 12 Mittlerer Warmwasser- und Wärmemengenbedarf verschiedener Verbraucher Bezugsgröße WarmwasserAustrittstemperatur1) in °C Wärmemengenbedarf2) in Wh 35 je Dusche 40 1220 40 je Dusche 40 1395 55 je Dusche 40 1920 normale Wannen 120 je Bad 45 4885 Groß-Wannen 200 je Bad 45 8140 Hydrotherapie-Wannen 300 je Bad 45 12210 Großraumwannen Einfamilienwohnhaus 300 je Bad 45 12210 einfacher Standard 30 je Person und Tag 60 1745 mittlerer Standard 40 je Person und Tag 60 2325 gehobener Standard Mehrfamilienwohnhaus 50 je Person und Tag 60 2910 sozialer Wohnungsbau 25 je Person und Tag 60 1455 allgemeiner Wohnungsbau 35 je Person und Tag 60 2035 gehobener Wohnungsbau Hotels, Apartmenthäuser 45 je Person und Tag 60 2620 einfach 30 je Bett und Tag 60 1745 2. Klasse 50 je Bett und Tag 60 2910 1. Klasse Studentenwohnheim 70 je Bett und Tag 60 4070 Jahresmittel3) 37 je Person und Tag 60 2150 Winter-Spitzenperiode3) Seniorenheim 46 je Person und Tag 60 2675 Jahresmittel3) 36 je Person und Tag 60 2090 Winter-Spitzenperiode3) Gewerbe/Industrie 40 je Person und Tag 60 2320 bei längerer Spitzenentnahme 36 - 42 je Dusche 45 1465 - 1710 bei kurzzeitigen Spitzen 30 - 36 je Dusche 45 1220 - 1465 50 30 je Person und Tag je Person und Tag 40 60 1745 1745 Warmwasserbedarf in l Sportler Fabrikarbeit schwach schmutzend Fabrikarbeit stark schmutzend Baden Verbraucher Duschen Überschlagswert für beliebige Reinigungsstelle4) Schulen ohne Duschanlagen 5 - 15 je Schüler und Tag 45 205 - 610 30 - 50 30 - 50 je Schüler und Tag je Person und Tag 45 45 1220 - 2035 1220 - 2035 öffentlich 60 je Benutzer 40 2095 privat 30 je Benutzer 40 1050 Standard 20 - 30 je Benutzer 60 1160 - 1745 gut ausgestattet3) Saunaanlagen 30 - 50 je Benutzer 60 1745 - 2610 100 je Benutzer 40 3490 50 40 200 - 400 je Benutzer je Benutzer je Patient und Tag 40 60 45 1745 2325 8140 - 16280 mit Duschanlagen Kasernen Hallenbäder 3) öffentlich privat Fitness-Center Medizinische Bäder Tab. 81 Richtwerte für den mittleren Warmwasser- und Wärmemengenbedarf verschiedener Verbraucher Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 165 12 Auslegungshilfen Bezugsgröße WarmwasserAustrittstemperatur1) in °C Wärmemengenbedarf2) in Wh 50 je Bett und Tag 60 2910 mit durchschnittlichen medizinischen Einrichtungen 70 je Bett und Tag 60 4070 mit umfangreichen medizinischen Einrichtungen 90 60 5235 Jahresmittel3) 38 je Bett und Tag 60 2030 42 10 - 40 10 - 40 je Bett und Tag je Person und Tag je Beschäftigter und Tag 60 45 45 2440 410 - 1630 410 - 1630 für Vorbereitung 4 je Essen 60 - 65 235 - 255 zeitversetzt für Spülen Bäckereien 4 je Essen 60 - 65 235 - 255 40 je m2 Backfläche und Tag 60 2325 1 je m2 Betriebsfläche 60 60 Körperpflege (Duschen und Händewaschen) Fleischereien 40 je Beschäftigter und Tag 60 2325 Kochen, Maschinen- und Gerätereinigung 60 je Schwein und Woche 60 3490 2 je m2 Betriebsfläche 60 120 40 je Beschäftigter und Tag 60 2325 400 je Stunde 60 23255 Warmwasserbedarf in l mit einfachen medizinischen Einrichtungen Verbraucher Krankenhäuser Winter-Spitzenperiode3) Bürogebäude Kaufhäuser Speiserestaurant, Gaststätten Teigbereitung, Maschinen- und Gerätereinigung Betriebsreinigung Betriebsreinigung Körperpflege (Duschen und Händewaschen) Schlachthäuser Kaldaunenbottiche (Inhalt 100 l) Brühbottiche (Inhalt 500 l) 50 je Stunde 60 2910 200 1 - 1,5 250 - 300 je Stunde je 1 l Milch je 100 kg Wäsche 60 75 75 11630 75 - 115 18900 - 22680 Herrensalon 55 - 90 je Arbeitsplatz und Tag 45 2240 - 3660 Damensalon 150 - 200 je Arbeitsplatz und Tag 45 6100 - 8140 45 40 Schweine-Brühbottiche (Inhalt 200 l) Molkereien Wäschereien Friseurbetriebe Betriebsreinigung 1 2 je m Betriebsfläche Tab. 81 Richtwerte für den mittleren Warmwasser- und Wärmemengenbedarf verschiedener Verbraucher 1) Voraussetzung: Kaltwasser-Eintrittstemperatur 10 °C 2) Angaben auf 5 Wh gerundet 3) Werte nach VDI 6002 4) Einschließlich Küchen- und Reinigungsbedarf 166 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegungshilfen 12.4 12 Schwimmhallen/Hallenbäder Erfahrungswerte Bei der Warmwasserbereitung mit einem Speichersystem ist die tatsächliche Duschenbenutzungszeit (je nach Besucherfrequenz) nur mit 25 Minuten bis 45 Minuten in der Stunde zu berücksichtigen. Die Richtwerte für Anlagen zur Warmwasserbereitung in Schwimmhallen oder Hallenbädern sind der Richtlinie VDI 2089 „Technische Gebäudeausrüstung von Schwimmbädern und Hallenbädern“ entnommen. Daraus lassen sich mit Tabelle 82 und Tabelle 83 die notwendigen Verbrauchsangaben für eine Speicherdimensionierung ableiten. Für abweichende Werte steht ein Nomogramm zur Verfügung. Ein Beispiel zur Speicherauslegung mit Nomogramm für ein Hallenbad ist auf Seite 87 erläutert. Warmwasser-Auslegungsdaten nach Schwimmbeckengröße Wasserfläche des Schwimmbeckens in Anzahl der m2 Duschen bis 150 10 151 bis 450 20 je weitere 150 10 zusätzlich Warmwasser-Zapfrate je Dusche in l/s in l/min 0,20 - 0,27 12 - 16 0,20 - 0,27 12 - 16 0,20 - 0,27 12 - 16 Warmwasserverbrauch je Person in l normal maximal 50 - 80 150 50 - 80 150 50 - 80 150 Warmwasser-Austrittstemperatur in °C max. 421) max. 421) max. 421) Tab. 82 Warmwasser-Auslegungsdaten für Schwimmhallen/Hallenbäder, abhängig von der Schwimmbeckengröße 1) Für die Speicherdimensionierung wird 60 °C (Legionellenschutz) als Berechnungstemperatur angenommen. Vergleichsdaten für Duschenbenutzung Duschenbenutzungszeit1) in min/h 35 - 45 30 - 40 25 - 35 Warmwasser-Zapfrate je Dusche in l/min 8 10 12 Dauer des Duschvorgangs je Person bei 80 l Verbrauch in min 6,25 - 10,00 5,00 - 8,00 4,20 - 6,75 Tab. 83 Vergleichsangaben für die Duschenbenutzung in Schwimmhallen 1) Bei wirtschaftlichen Duschanlagen mit regulierbaren Duschköpfen für einmalige Mengeneinstellung und Selbstschlussvorrichtung kann von der jeweils niedrigsten Benutzungszeit ausgegangen werden. 12.5 Sporthallen Empfehlungen Für Sporthallen sind folgende Auslegungsdaten empfehlenswert: • Warmwassertemperatur 40 °C • Zapfrate pro Dusche 9-10 l/min • Duschzeit pro Person 4 min • 25 Personen pro Übungseinheit • Speichertemperatur 60 °C (Legionellenschutz) • Aufheizzeit 50 min Grundsätze und Planungshinweise für Anlagen zur Warmwasserbereitung in Sporthallen sind in der DIN 18032-1 enthalten. Bei der Speicherauslegung ist das Verfahren für Spitzenbedarf mit kurzer Aufheizzeit anzuwenden (Beispiel Æ Seite 76). Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 167 12 12.6 Auslegungshilfen Gewerbe-/Industriebauten Bei Gewerbe- und Industriebauten orientiert sich die Anzahl und Ausstattung der Reinigungsstellen gemäß DIN 18228-3 nach der Art des Betriebes oder Betriebszweiges sowie nach der Anzahl der Beschäftigten der stärksten Schicht. Die Wasch- und Duschplätze sind in einem angemessenen Verhältnis aufzuteilen. Anzahl der Reinigungsstellen je 100 Personen Schmutzungsgrad der Arbeit leicht mittel stark Gewöhnliche Arbeitsbedingungen 15 202) 253) Außergewöhnliche Arbeitsbedingungen1) – – 25 Tab. 84 Richtwerte für die Anzahl der Wasch- und Duschplätze in Gewerbe und Industrie nach Arbeitsbedingungen 1) Gefährliche Arbeitsbedingungen oder wenn das Arbeitserzeugnis hygienische Maßnahmen erfordert 2) 2 Reinigungsstellen entsprechen 1 Dusche 3) 1 Reinigungsstelle entspricht 1 Dusche Mittlerer Bedarf pro Reinigungsstelle und Benutzung Verbrauchseinrichtung Waschbecken Waschreihe mit Auslaufventil Waschreihe mit Brauseauslauf Runde Waschbrunnen für 6 Personen Runde Waschbrunnen für 10 Personen Brauseanlage ohne Umkleidezelle Brauseanlage mit Umkleidezelle Badewanne WarmwasserZapfrate in l/min] 6 6...10 3 ...5 20 Benutzungszeit in min 5 3 ...5 3 ...5 3 ...5 Warmwasserverbrauch je Benutzung in l 30 30 15 60 WarmwasserAustrittstemperatur in °C 35 35 35 35 Mittlerer Wärmemengenbedarf je Benutzung1) in Wh 870 870 435 1740 25 3 ...5 75 35 2175 8 62) 50 35 1450 10 153) 80 35 2320 25 304) 250 35 7250 Tab. 85 Richtwerte für den Warmwasser- und Wärmemengenbedarf pro Reinigungsstelle in Gewerbe und Industrie 1) Mittlerer Wärmemengenbedarf je Beschäftigten und Tag Æ Tabelle 81, Seite 165 2) Brausezeit ohne Umkleiden 3) Mit allen Nebenzeiten, wobei die reine Brausezeit rund 8 Minuten beträgt 4) Mit allen Nebenzeiten 12.7 Fragebogen zur Größenbestimmung der Warmwasserbereitung (Kopiervorlage) Die Größenbestimmung ist mit Hilfe verschiedener Verfahren möglich. Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach den praktischen Gegebenheiten. Als Hilfsmittel für die Bedarfsanalyse steht ein zweiteiliger Fragebogen zur Verfügung: 168 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Auslegungshilfen 12 Fragebogen zur Größenbestimmung der Warmwasserbereitung (Teil 1/2) Objekt Ort Straße Gesprächspartner Telefon Bearbeiter Telefax Neuanlage Änderung Austauschanlage Erweiterung Gefordert Bedarfskennzahl Vorhanden N Bedarfskennzahl l/ h Dauerleistung kW l/ h Dauerleistung l/min Spitzenentnahme N kW l/min Spitzenentnahme Kaltwassertemperatur °C Kaltwassertemperatur °C Speichertemperatur °C Speichertemperatur °C Zapftemperatur °C Zapftemperatur °C Speichersystem Speicherladesystem Speichersystem Speicherladesystem Frischwasserstation Zirkulation Frischwasserstation Zirkulation Stehender Speicher Liegender Speicher Stehender Speicher Liegender Speicher Einbringung/Aufstellung Sonstiges Einbringöffnung Breite x Höhe mm Aufstellfläche Länge x Breite mm mm Raumhöhe Regelung Regelung vom Regelgerät des Heizkessels Separates Regelgerät für Warmwasserbereitung mit Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) Temperaturregler ohne Hilfsenergie mit STB Elektro-Zusatzheizung vorgesehen Wärmeerzeuger mit Rücklauftemperaturbegrenzer kW Elektro-Anschlussleistung Heizkessel Fernwärme Dampf Gesamtleistung kW kW m 3/h kg/h davon für Warmwasserbereitung kW kW m 3/h kW Vorlauftemperatur °C °C (im Sommer) Rücklauftemperatur °C °C (im Sommer) mbar mbar Niedertemperatur-Heizkessel Konstanttemperatur-Heizkessel Brennwert-Heizkessel sonstiges Druckverlust Dampfüberdruck bar 6 720 644 970-126.2O Bild 169 Fragebogen für die Bedarfsanalyse zur Größenbestimmung von Warmwasserspeichern – Kopiervorlage Teil 1 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 169 12 Auslegungshilfen Fragebogen zur Größenbestimmung von Speicherwassererwärmern (Teil 2/2) Gebäudeart: Wohngebäude Wohnungsgruppe lfd. Nr. Anzahl Zapfstellen Anzahl Wohnräume Anzahl / Warmwasserbedarf pro Benutzung in Liter Wohnungen Wanne Dusche Waschtisch Bidet 1 / / / / 2 / / / / 3 / / / / 4 / / / / / / / / / / / / Hotel, Altenwohnheim oder ähnliche Anzahl Zimmer Anzahl Zimmer Anzahl Zimmer nur mit Wanne nur mit Dusche nur mit Waschtisch Zimmerausstattung Warmwasserbedarf pro Benutzung in Liter Warmwasserbedarf Gewerbe/Industrie Art des Industriebetriebs Warmwasserbedarf Reinigung Anzahl Personen pro Schicht Schmutzungsgrad der Arbeit Anzahl Duschplätze leicht mittel Waschtische stark Waschreihenplätze Entnahmeverhalten h Mögliche Aufheizzeit Produktion l/ h Gleichmäßiger Bedarf kW l/min Spitzenbedarf Sport Turnhalle Sportlerheim Personen pro Übungseinheit Sonstiges Anzahl der Duschen Warmwasser-Zapfrate je Dusche l/min Schwimmbad Hallenbad Beckenoberfläche Duschenbenutzungszeit Freibad m2 min/h Anzahl der Duschen Warmwasser-Zapfrate je Dusche l/min 6 720 644 970-127.1il Bild 170 Fragebogen für die Bedarfsanalyse zur Größenbestimmung von Warmwasserspeichern – Kopiervorlage Teil 2 170 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Anhang 13 Anhang 13.1 Grundformeln Effektive Anschlussleistung Qeff in kW Wärmemenge Q in kWh · Q = Qt F. 73 13 kWh = kW h Grundformel und Einheitengleichung für die Wärmemenge bzw. Wärmekapazität Q theor. · Q eff = -------------x F. 80 Speicherkapazität QSP in kWh kW kW = -------1 Grundformel und Einheitengleichung für die effektive Anschlussleistung (Wärmetauscherleistung) Zapfrate über Speicher VSp in l/h Q Sp = V Sp - Sp – - KW c F. 74 kWh = l K kWh ----------lK Grundformel und Einheitengleichung für die Speicherkapazität F. 81 Warmwasserkapazität QWW in kWh Q WW = V WW - WW – - KW c F. 75 kWh kWh = l K ----------lK Grundformel und Einheitengleichung für die Warmwasserkapazität Volumenstrom Heizwasser VH in l/h · QK · V H = ----------------'- H c F. 76 Warmwasser-Dauerleistung QD in kW F. 77 Grundformel und Einheitengleichung für die Warmwasser-Dauerleistung Warmwasservolumen VWW in l '- Sp V WW = V Sp ----------------------------- WW – - KW F. 78 K l = l ---K Grundformel und Einheitengleichung für die Warmwassermenge Aufheizzeit ta in h Q Sp V Sp '- Sp c t a = -------------- = --------------------------------· · Q theor. Q theor. F. 79 kWh l K ----------lK h = -------------------------kW Grundformel und Einheitengleichung für die Aufheizzeit; (Qtheor. für Speichersystem Æ Formel 80) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Grundformel und Einheitengleichung für die Zapfrate über Speicher '- groß – '- klein ""'- min = --------------------------------------------'- groß · ln § -------------------© '¹ klein K = K ---1 Grundformel und Einheitengleichung für die logarithmische Temperaturdifferenz Wärmeübertragung Q in kW Q = A k '- mln F. 83 kW = --l- K kWh ----------h lK kW l/h = -------------------K kWh ----------lK Logarithmische Temperaturdifferenz '-mln in K F. 82 kW l/h = ------------------K kWh ----------lK Grundformel und Einheitengleichung für den Volumenstrom Heizwasser · · Q D = V WW '- WW c Q eff · V Sp = ---------------------------------------- - WW – - KW c 2 kW kW = m ---------------- K 2 m K Grundformel und Einheitengleichung für die Wärmeübertragung Messstellen für die Berechnungsgrößen Æ Seite 173 Berechnungsgrößen Æ Seite 172 Indizes: a aufheizen D Dauerleistung eff effektiv H Heizwasser K Heizkessel KW Kaltwasser ln logarithmisch m mittel R Rücklauf Sp Speicher theor. theoretisch V Vorlauf WT Wärmetauscher WW Warmwasser Da das Volumen von 1 l Wasser genau einer Masse von 1 kg entspricht, wird in den entsprechenden Formeln das Volumen V und nicht die Masse m angegeben. 171 13 13.2 Anhang Berechnungsgrößen Größe Wärmeleistung Formelzeichen Q Einheit kW Leistung Heizkessel QK kW Warmwasser-Dauerleistung QD kW QWT kW Qtheor. kW Qeff Q kW kWh Speicherkapazität QSp kWh Warmwasserkapazität Volumenstrom QWW V kWh l/h Kaltwasser-Volumenstrom VKW l/h Zapfrate durch Speicher VSp l/h Warmwasser-Zapfrate VWW l/h VH V l/h l Speicherinhalt VSp l Warmwassermenge (Mischwassermenge) Temperatur VWW - l °C Kaltwassertemperatur1) -KW °C Speichertemperatur -Sp °C Warmwasser-Austrittstemperatur (Mischwassertemperatur) -WW °C Heizmittel-Vorlauftemperatur -V °C Heizmittel-Rücklauftemperatur Temperaturdifferenz -R '- °C K Wärmetauscherleistung (Dauerleistung) Theoretische Anschlussleistung Effektive Anschlussleistung Wärmemenge Volumenstrom Heizwasser Wassermenge Heizwasserseitige Temperaturdifferenz Erwärmung Speicherinhalt Warmwasserspreizung Zeit Aufheizzeit Druckverlust Heizwasserseitiger Druckverlust Warmwasserseitiger Druckverlust2) Strömungsgeschwindigkeit3) Spezifische Wärmekapazität von Wasser Heizfläche (Wärmetauscherfläche) Wärmedurchgangskoeffizient Übertragungs-Korrekturfaktor Volumetrischer Korrekturfaktor Leistungskennzahl Bedarfskennzahl Vorläufige Bedarfskennzahl 1 kWh c = --------- ----------860 l K '-H = -V – -R K '-Sp = -Sp – -KW K '-WW = -WW – -KW t K h, min ta 'p h, min mbar 'pH mbar 'pWW v c mbar m/s kWh/ (l · K) A k x y NL N NV m2 kW/ (m2 · K) – – – – – Tab. 86 Berechnungsgrößen für die Dimensionierung von Speichersystemen und Speicherladesystemen zur Warmwasserbereitung (Messstellen Æ Seite 173; GrundformelnÆ Seite 171) 1) In der Regel Kaltwassertemperatur -KW = 10 °C; andere Werte möglich, wenn z. B. Speicher in Reihe geschaltet sind 2) Speicher bzw. Speicher und externer Wärmetauscher beim Ladesystem 3) Gemessen am Speicheranschlussstutzen 172 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Anhang 13 Messstellen für die Berechnungsgrößen QWW VWW VWW ϑWW QSp VSp VSp ϑSp VH ϑV ΔpSp ΔϑSp QK ΔpH ΔϑH ΔϑWW QWT ϑKW ϑR VKW 6 720 644 970-128.1il Bild 171 Übersicht der Messstellen für die Berechnungsgrößen beim Speichersystem (Grundformeln Æ Seite 171; Berechnungsgrößen Æ Seite 172) QWW V. WW VWW ϑWW . VWW . VH QSp V. Sp VSp ϑSp ϑV ∆pH ∆ϑH . QWT ∆pWW ∆ϑWW ∆ϑWW ϑR ϑKW . VKW 6 720 644 970-129.1il Bild 172 Übersicht der Messstellen für die Berechnungsgrößen beim Speicherladesystem (Grundformeln Æ Seite 171; Berechnungsgrößen Æ Seite 172) Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 173 Stichwortverzeichnis Stichwortverzeichnis A Aufheizverhalten ........................................................ 63 Auslegungshilfen Bedarfsmittelwerte .............................................. 164 Fragebogen zur Bedarfsermittlung .............. 169–170 Gewerbe und Industrie ........................................ 168 Schwimmhallen/Hallenbäder .......................... 87, 167 Software (EDV-Programm Logasoft DIWA) ...... 27–28 Sporthallen .......................................................... 167 Wärmemengenbedarf........................................... 164 Warmwasserbedarf...................................... 164–165 Auswahlhilfe............................................................... 93 Auswahlhilfe Speicherwassererwärmer Logalux........ 93 B Bedarfskennzahl Siehe auch Kesselzuschlag für Warmwasserbereitung Auslegungshilfen (Wohngebäude) ........ 159, 161, 163 Auswahlhilfen (Speicher)................................. 32–33 Beispiel Einfamilienwohnhaus ............................... 41 Beispiel Mehrfamilienwohnhaus ............................ 44 Einheitswohnung ............................................. 29–30 Formblatt nach DIN 4708-2.................. 30, 42, 45, 163 Beheizung mit Dampf Anforderungen ....................................................... 16 Beispiel Dauerleistung ........................................... 60 Beispiel Spitzenbedarf........................................... 74 Bypassregelung...................................................... 16 Kondensatableitung ........................................ 16, 106 Beheizung mit elektrischer Energie ........................... 15 Beheizung mit Fernwärme Speicherladesystem (direkte Beheizung) .............. 13 Speicherladesystem (indirekte Beheizung) ........... 10 Speichersystem (direkte Beheizung) ..................... 12 Speichersystem (indirekte Beheizung) .................. 10 Beheizung mit Heizkessel Speicherladesystem............................................... 10 Speichersystem ..................................................... 10 Beheizung mit Solarenergie Hydraulischer Anschluss mit Logalux LAP ........... 118 Berechnungsgrößen Messstellen.......................................................... 173 Übersicht ............................................................. 172 Berechnungsverfahren Auslegung nach Warmwasser-Dauerleistung ......... 53 EDV-Programm Logasoft DIWA ........................ 27–28 Schwimmbad ......................................................... 87 Übersicht ............................................................... 28 Wärmeschaubild .................................................... 80 D Dauerleistungsdiagramm Siehe auch Logalux... Aufbau.................................................................... 51 Beispiel ....................................... 48, 54, 58, 69, 78, 88 Zusätzliche Werte ................................. 51–52, 54, 88 Druckverlustdiagramm Siehe auch Logalux... Beispiel ....................................................... 70, 79, 89 174 E Effektive Anschlussleistung ....................................... 63 Einschaltverzögerung Totzeit ................................................................... 83 Elektro-Zusatzheizung........................................... 15, 91 F Formblatt nach DIN 4708-2 Beispiel................................................ 30, 42, 45, 163 Kopiervorlage ...................................................... 163 Formeln ................................................................... 171 Fragebogen zur Bedarfsermittlung Anwendung............................................................ 26 Kopiervorlage ............................................... 169–170 Frischwasserstation..................................................... 9 Logalux FS27/2 bis FS160/2 ............................... 142 Frischwasserstation Logalux FS/FS-Z...................... 138 G Größenbestimmung EDV-Programm Logasoft DIWA ......................... 27–28 Fragebogen zur Bedarfsermittlung ............... 169–170 Grundformeln .......................................................... 171 H Heizwasserseitiger Druckverlust Aus Dauerleistungsdiagramm ................................ 58 Aus Leistungstabelle ........................................ 46, 57 Berechnung ........................................................... 67 K Kesselzuschlag für Warmwasserbereitung ........... 24, 28 Korrekturfaktor Übertragungs-Korrekturfaktor x................ 64, 77, 159 Volumetrischer Korrekturfaktor y ............. 64, 77, 159 k-Zahl Berechnung ...................................................... 59, 61 L Legionellenschutz Siehe Thermische Desinfektion Leistungskennzahl Aus Leistungstabellen ...................................... 32, 43 Definition............................................................... 32 Für zwei oder drei Speicher .................................. 33 Leistungskennzahldiagramm Siehe auch Logalux... Beispiel....................................................... 47, 49, 72 Logalux FS Regler Logalux FS27/2 und FS40/2..................... 149 Logalux FS/FS-Z, FS40 und FS80 ................................ 9 Logalux L135/1 bis L200/1 Merkmale und Besonderheiten......................... 90–91 Logalux L200 Auswahlhilfe .......................................................... 93 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Stichwortverzeichnis Logalux LF, L2F, L3F Abmessungen und technische Daten................... 121 Auswahlhilfe .......................................................... 93 Installationsbeispiel...................................... 133, 136 Leistungskennzahldiagramm Ladesystem ........... 131 Merkmale und Besonderheiten........................ 90–91 Logalux LT, L2T, L3T Abmessungen und technische Daten................... 102 Auswahlhilfe .......................................................... 93 Dauerleistungsdiagramm ............................. 108–109 Druckverlustdiagramm......................................... 107 Installationsbeispiel..................................... 111–114 Leistungsdaten ............................................ 104–106 Merkmale und Besonderheiten........................ 90–91 Logalux LT135/1 bis LT300/1 Merkmale und Besonderheiten........................ 90–91 Logalux LT160 bis LT300 Auswahlhilfe .......................................................... 93 Logalux SF300 bis SF500 Installationsbeispiel (eingebauter WT)................ 101 Logalux SF300/5 bis SF500 Auswahlhilfe (mit WT) ........................................... 93 Merkmale und Besonderheiten (mit WT)......... 90–91 Logalux SF300/5 bis SF1000 Abmessungen und technische Daten................... 119 Auswahlhilfe .......................................................... 93 Installationsbeispiel.............................. 118, 133, 136 Leistungsdaten Ladesystem ................................ 116 Leistungskennzahldiagramm Ladesystem .... 117, 130 Merkmale und Besonderheiten........................ 90–91 Logalux SU160 (W) bis SU300 (W) Auswahlhilfe .......................................................... 93 Druckverlustdiagramm........................................... 98 Merkmale und Besonderheiten........................ 90–91 Logalux SU160/5 (W) bis SU400/5 (W) Abmessungen und technische Daten..................... 94 Logalux SU500 bis SU1000 Abmessungen und technische Daten..................... 96 Auswahlhilfe .......................................................... 93 Dauerleistungsdiagramm ....................................... 99 Druckverlustdiagramm........................................... 98 Installationsbeispiel............................................. 118 Leistungsdaten ...................................................... 97 Leistungsdaten Ladesystem ................................ 116 Merkmale und Besonderheiten........................ 90–91 Logamatic Siehe Regelung Logasoft DIWA (EDV-Programm) ......................... 27–28 R Regelung Auswahl .................................................................. 27 Bei Beheizung mit Dampf ....................................... 16 Bei Beheizung mit elektrischer Energie.................. 15 Bei Beheizung mit Fernwärme (direkt) ............ 12–13 Bei Beheizung mit Fernwärme (indirekt) ............... 10 Bei Beheizung mit Heizkessel................................. 10 Bei Beheizung mit Solaranlage ............................... 14 Regelgeräte Logamatic..................................... 17–19 Speicherladesystem ........................................... 7, 19 Speichersystem .................................................. 5, 18 Temperaturregler ohne Hilfsenergie........... 10, 12–13 Reihenschaltung Speichersystem ........................................................ 5 Richtlinien .................................................................. 21 M Motorventil ................................................................ 24 T Thermische Desinfektion Über Bypassleitung ................................................ 24 Über Zirkulationsleitung ............................. 23–24, 83 Totzeit Siehe Wärmeschaubild Siehe Einschaltverzögerung Trinkwasserseitige Anschlüsse Gemäß DIN 1988-2 ................................................. 22 Zirkulationsleitung.................................................. 23 N Nomogramm (Schwimmbad) ..................................... 87 Normen ...................................................................... 21 P Parallelschaltung Speichersystem ....................................................... 5 Pufferspeicher Logalux PR.. Abmessungen und technische Daten........... 151–152 Pufferspeichervolumen Auslegung .............................................................. 38 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) S Software (Logasoft DIWA).................................... 27–28 Speicher Siehe auch Logalux... Ausstattung ............................................................ 91 Auswahlhilfe ........................................................... 93 Bezeichnungen ......................................................... 6 Kombination mit Heizkessel ................................... 32 Liegende.................................. 90, 102, 104–106, 121 Speicherladepumpe ............................................... 24 Spezielle................................................................. 90 Stehende .............. 90, 94–98, 100–101, 115–120, 123 Übersicht.......................................................... 91, 93 Speicherkapazität........................................... 71–72, 74 Speicherladesystem Siehe auch Wärmetauscher-Set Logalux LAP Siehe auch Wärmetauscher-Set Logalux LSP Beheizung mit Fernwärme (direkt) ........................ 13 Beheizung mit Fernwärme (indirekt)...................... 10 Beheizung mit Heizkessel ....................................... 10 Mit Externem Wärmetauscher .................................. 8 Speichersystem Beheizung mit Fernwärme (direkt) ........................ 12 Beheizung mit Fernwärme (indirekt)...................... 10 Beheizung mit Heizkessel ....................................... 10 Funktionsprinzip....................................................... 4 Summenlinienverfahren Siehe Wärmeschaubild System Siehe Speicherladesystem Siehe Speichersystem 175 Stichwortverzeichnis U Übersicht Hydrauliken für Speicherladesysteme ................. 131 Speicher............................................................ 91, 93 Verfahren zur Speicherauslegung .......................... 28 V Volumenstrom Aus Dauerleistungsdiagramm ........................... 51, 69 Berechnung............................................ 46, 57, 67, 69 Vorschriften ............................................................... 21 W Wärmedurchgangskoeffizient Siehe k-Zahl Wärmeschaubild Beispiel Badewanne .............................................. 80 Minimale Speicherkapazität................................... 85 Speicherladesystem............................................... 82 Speichersystem ..................................................... 82 Theoretische Speicherkapazität ............................ 81 Totzeit.................................................................... 84 Wärmetauscher-Set Logalux LAP Abmessungen und technische Daten................... 115 Druckverlustdiagramm......................................... 117 Hydraulischer Anschluss ...................................... 118 Leistungsdaten mit Logalux SF300/5 bis SF1000 ................................................................. 116 Leistungsdaten mit Logalux SU ........................... 116 Leistungskennzahldiagramm................. 117, 130–131 Wärmetauscher-Set Logalux LSP Abmessungen und technische Daten................... 123 Hydraulischer Anschluss ....................... 131, 133, 136 Leistungsdaten .................................................... 128 Speicheranschluss-Set......................................... 125 Wärmetauscher-Speicherverbindungsleitung ...... 126 Speicherwassererwärmer Siehe Speicher Z Zapfstellen .......................................................... 31, 161 Zapfstellenbedarf................................................ 31, 162 Zirkulationsleitung ..................................................... 23 176 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Notizen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 177 Notizen 178 Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) Notizen Planungsunterlage Logalux – 6 720 811 639 (2014/06) 179 6 720 811 639 (2014/06) Technische Änderungen vorbehalten.