MERKE · 2018. 7. 10. · fast ausschließlich Plattenfundamente (bedplates) üblich sind (Bild 1),...

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Stoff α v in dm 3 _____ dm 3 · K = 1 __ K Heizöl EL Solarflüssigkeit Wasser 0,0007 0,00055 0,00018 2    Volumenausdehnungskoeffizienten verschiedener Stoffe Die Volumenänderung (change of volume) beschreibt der Volumenausdehnungskoeffizient. MERKE Der Volumenausdehnungskoeffizient α V eines Stoffes gibt an, um welchen Bruchteil eines dm 3 er sich bei Erwärmung um 1 K pro 1 dm 3 Volumen ausdehnt. V 0 : Anfangsvolumen in dm 3 V 1 : Volumen nach Ausdehnung ΔV = V 0 · α V · Δθ in dm 3 ΔV: Volumenänderung in dm 3 α V : Volumenausdehnungskoeffizient V 1 = V 0 + ΔV in dm 3 _____ dm 3 · K = 1 __ K Δθ: Temperaturdifferenz in K Beispiel: Eine Solaranlage wurde mit 10 l Solarflüssigkeit gefüllt. Durch Erwärmung steigt die Temperatur von 20°C auf 95°C. Um wie viele Liter dehnt sich die Solarflüssigkeit aus? Lösung: geg.: V 0 = 10 dm 3 ; Δθ = 75 K; α V = 0,00055 dm 3 _____ dm · K (Bild 2) ges.: Δl in l ΔV = V 0 · α V · Δθ ΔV = 10 dm 3 · 0,00055 dm 3 ______ dm 3 · K · 75 K ΔV = 0,41dm 3 ΔV = 0,41 l 4.2.1 Anomalie des Wassers Wasser verhält sich bei Erwärmung oder Abkühlung (coo- ling) völlig unterschiedlich zu anderen Stoffen. Es hat bei 4°C sein kleinstes Volumen (größte Dichte) und sowohl bei Ab- kühlung unter 4 °C als auch bei Erwärmung über 4°C vergrö- ßert es sein Volumen (geringere Dichte). Bild 3 zeigt, dass die Volumenänderung von Wasser nicht linear verläuft. Die Volumenausdehnung von Wasser wird wie folgt berechnet: ΔV: Volumenveränderung des Wasser in dm 3 m: Masse in kg ΔV = m · Δv Δv: Differenz der spezifischen Volumen in dm 3 ___ kg Beispiel: Das Wasser in einem 160-l-Speicher ohne MAG (1 l  1 kg) wird von 10°C auf 60°C erwärmt. Wie viele Liter Wasser entweichen über das Sicherheits- ventil? geg.: m = 160 kg; v 10 = 1,00026 dm 3 ____ kg ; v 60 = 1,01692 dm 3 ____ kg (Bild 1, Seite 27) ges.: ΔV Lösung: ΔV = m · Δv ΔV = m · (v 60 v 10 ) ΔV = 160 kg · ( 1,01692 dm 3 ____ kg – 1,00026 dm 3 ____ kg ) ΔV = 160 kg · 0,01666 dm 3 ____ kg ΔV = 2,67 dm 3 = 2,67 l 1  Volumenausdehnung bei Erwärmung 3    Anomalie des Wassers 0,17 1,19 2,89 4,38 0 0 10 4 10 50 in °C 100 θ Volumen- vergrö- ßerung durch Eiskristall- bildung ca. 10 % durch Erwärmung auf 50 °C ca. 1,19 % Volumen- vergrö- ßerung 1,0119 l Wasser 50 °C 1 Liter Wasser 4 °C 1,1 Liter Eis 0 °C Volumenzunahme in % geringere Dichte geringere Dichte Wasser Wasser 26 Lernfeldübergreifende Inhalte 4  Wärmelehre

Transcript of MERKE · 2018. 7. 10. · fast ausschließlich Plattenfundamente (bedplates) üblich sind (Bild 1),...

  • Stoff αv in dm3 _____

    dm3 · K = 1 __ K

    Heizöl ELSolarfl üssigkeitWasser

    0,00070,000550,00018

    2   Volumenausdehnungskoeffizienten verschiedener Stoffe

    Die Volumenänderung (change of volume) beschreibt der Volumenausdehnungskoeffizient.

    MERKE

    Der Volumenausdehnungskoeffizient αV eines Stoffes gibt an, um welchen Bruchteil eines dm3 er sich bei Erwärmung um 1 K pro 1 dm3 Volumen ausdehnt.

    V0: Anfangsvolumen in dm3

    V1: Volumen nach Ausdehnung ΔV = V0 · αV · Δθ in dm3 ΔV: Volumenänderung in dm3

    αV: VolumenausdehnungskoeffizientV1 = V0 + ΔV in dm

    3

    _____ dm3 · K

    = 1 __ K

    Δθ: Temperaturdifferenz in K

    Beispiel:Eine Solaranlage wurde mit 10 l Solarflüssigkeit gefüllt.Durch Erwärmung steigt die Temperatur von 20°C auf 95°C. Um wie viele Liter dehnt sich die Solarflüssigkeit aus?

    Lösung:geg.: V0 = 10 dm3; Δθ = 75 K;

    αV = 0,00055 dm3 _____

    dm · K (Bild 2)

    ges.: Δl in l

    ΔV = V0 · αV · Δθ

    ΔV = 10 dm3 · 0,00055 dm3 ______

    dm3 · K · 75 K

    ΔV = 0,41dm3

    ΔV = 0,41 l

    4.2.1 AnomaliedesWassersWasser verhält sich bei Erwärmung oder Abkühlung (coo-ling) völlig unterschiedlich zu anderen Stoffen. Es hat bei 4°Csein kleinstesVolumen (größte Dichte) und sowohl bei Ab-kühlung unter 4 °C als auch bei Erwärmung über 4°C vergrö-ßert es sein Volumen (geringere Dichte). Bild 3 zeigt, dass die Volumenänderung von Wasser nicht linear verläuft.Die Volumenausdehnung von Wasser wird wie folgt berechnet:

    ΔV: Volumenveränderung des Wasser in dm3

    m: Masse in kgΔV = m · Δv Δv: Differenz der spezifischen Volumen

    in dm3

    ___ kg

    Beispiel:Das Wasser in einem 160-l-Speicher ohne MAG (1 l ⩠ 1 kg) wird von 10°C auf 60°C erwärmt.Wie viele Liter Wasser entweichen über das Sicherheits-ventil?geg.: m = 160 kg; v10 = 1,00026

    dm3 ____ kg

    ; v60 = 1,01692 dm3 ____ kg

    (Bild 1, Seite 27)ges.: ΔV

    Lösung:ΔV = m · ΔvΔV = m · (v60 – v10)

    ΔV = 160 kg · ( 1,01692 dm3 ____ kg – 1,00026 dm3 ____ kg ) ΔV = 160 kg · 0,01666 dm

    3 ____

    kg

    ΔV = 2,67 dm3 = 2,67 l

    1  Volumenausdehnung bei Erwärmung

    3   Anomalie des Wassers

    0,17

    1,19

    2,89

    4,38

    00

    10

    4 10 50in °C

    100θ

    Volumen-vergrö-ßerung

    durch Eiskristall-bildung ca. 10 %

    durch Erwärmungauf 50 °C ca. 1,19 %

    Volumen-vergrö-ßerung

    1,0119 lWasser50 °C

    1 LiterWasser

    4 °C

    1,1 LiterEis

    0 °C

    Volu

    men

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    geringereDichte

    geringereDichte

    Wasser Wasser

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    4  Wärmelehre

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  • 7 RohrverlegungimMauerwerk

    2   Bezeichnungen von Aussparungen und Schlitzen

    DD

    DS

    WD

    WS

    Schornstein

    Rohre können im Mauerwerk unter Putz (concealed), in Wand- und Deckendurchbrüchen (wall and ceiling penetra-tions) und in Schlitzen (grooves, chases) verlegt werden. Die Eigenschaften der Wände werden bei dieser Leitungsfüh-rung in unterschiedlicher Weise beeinflusst. So vermindern Aussparungen (z. B. Wand- und Deckendurchbrüche) (wall gaps) und Schlitze, in denen die Rohre verlegt werden, die Tragfähigkeit des Mauerwerks (masonry bearing capacity) (Bild 1). Gleichzeitig werden sowohl der Schall- als auch der Wärmeschutz erheblich reduziert, wenn Rohre z. B. in die Außenwand verlegt werde. Darüber hinaus können Brand-schutzvorschriften (fire protection regulations) durch die Leitungsführung beeinträchtigt werden.Bei der Rohrverlegung im Mauerwerk müssen deshalb fol-gende Normen bzw. Verordnungen beachtet werden:

    • DIN 4108-2 : 2013-02 (Gebäudehülle)• DIN 4109 (Schallschutz)• DIN EN 1996• EnEV (Mindestdämmschichtdicken)• DIN 4102 (Brandschutz)

    In Bauzeichnungen (constructional drawings) sind für die unterschiedlichen Installationsmöglichkeiten bei Ausspa-rungen und Schlitzen folgende Bezeichnungen und Abkür-zungen gebräuchlich (Bild 2):

    • Deckendurchbruch (DD)• Wanddurchbruch (WD) • Wandschlitz (WS)• Decken- (Fußboden) schlitz (DS)• Unterputzinstallation1)(UP-Installation)

    Bezeichnung eines Deckendurchbruches (Bild 1) mit einer Breite von 60 cm und einer Tiefe von 12,5 cm:DD60/125

    MERKE

    In Schornsteinwangen (chimney jambs) und tragenden Bauteilen (primary structures), z. B. Türstürzen, sind Aus-sparungen und Schlitze nicht zulässig.

    1) DieInstallationinAussparungenundSchlitzenwirdauchinsgesamtalsUnterputzoderSchlitzinstallationbezeichnet.

    1   Deckendurchbruch und Wandschlitz in einer Wand

    7.1 TraditionelleUnterputz-installation

    Die herkömmliche Unterputzverlegung (concealed installa-tion), bei der die Rohrleitungen in Wandschlitze verlegt wer-den, die oft vom Anlagenmechaniker SHK selbst hergestellt werden, hat ihre große Bedeutung verloren.Bei der Altbausanierung (rehabilitation) ist es meist zu un-wirtschaftlich, z. B. einen rechnerischen Nachweis für die Trag-fähigkeit eines nicht bekannten Wandaufbaues zu erbringen. Im Wohnungsneubau (new domestic buildings) dürfen die Rohre fast gar nicht mehr oder nur noch sehr eingeschränkt unter Putz verlegt werden, da die immer höheren Anforde-rungen (higher level requirements) der Energieeinsparver-ordnung dies nicht zulassen. Vor allem die dort vorgeschrie-benen Mindestdämmschichtdicken für Warmwasser führende Leitungen und der hiermit verbundene Platzbedarf verhin-dern sehr oft eine Unterputzverlegung.

    7.2 RohrverlegunginSchlitzen

    Alle Schlitze und Aussparungen sollten bereits bei der Pla-nung berücksichtigt werden und in der dargestellten Weise in der Ausführungszeichnung enthalten sein. Nur so können sie schon beim Mauern der Wand imVerband (wall bond) oder mithilfe von Installationssteinen (profilated bricks) (Bild 1, Seite 54) hergestellt werden. Bei horizontalen Wandschlitzen, die besonders nachteilig hinsichtlich der Tragfähigkeit der Wand sind, müssen die Installationssteine aus Stahlbeton (ar-moured concrete) sein (Bild 2, Seite 54).

    Wandschlitz (WS)

    Decken-durchbruch(DD)

    Rohrdämmung

    Dämmplatte

    60

    36 5

    12 5

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    7 RohrverlegungimMauerwerk

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  • LuftLuft

    a) b)

    Wasser

    Ruhestellung Durchflussstellung Trennstellung

    1   Arbeitsweise eines Systemtrenners Typ CA

    wasser- und Heizungsanlage stellt nicht mehr den aktuellen Stand der Technik dar, da die nach Beendigung der Füllung geforderte Trennung durch Abschrauben (disconnecting) des Schlauches häufig „vergessen“ wurde.

    2.2.2.4 RohrunterbrechermitbeweglichenTeilenTypDB(DIN1988:A2)

    Diese Rohrunterbrecher (pipe interruptor) enthalten eine elastische Membran und Belüftungsöffnungen (ventilation aperture). Die Öffnungen sind bei einem höheren Innen-druck als dem atmosphärischen und Wasserdurchfluss ge-schlossen (Bild 2 a). Sie ermöglichen das Austreten des rück-fließenden Wassers, wenn atmosphärischer oder ein noch geringerer Druck vorliegt. Wenn kein Wasser hindurchfließt, werden die Belüftungsöffnungen freigegeben (Bild 2 b). Die Armatur bietet keinen Schutz gegen Rückdrücken (pushing back).Folgende Anforderungen werden an den Einbau gestellt:• Die Einbauhöhe muss > 150 mm über dem nachfolgenden

    höchstmöglichen Flüssigkeitsspiegel liegen• nach der Sicherungseinrichtung darf kein Absperrorgan

    eingebaut sein• sie darf nicht in Räumen installiert werden, in denen eine

    Überflutung (flooding) möglich ist• die Armatur muss komplett zugänglich sein• sie muss in einer Umgebung mit atmosphärischem Druck

    installiert sein• sie muss gegen Frost und hohen Temperaturen geschützt

    sein• die Innendurchmesser (inside diameter) von Sicherungs-

    einrichtung und angeschlossener Installation müssen gleich sein

    • die Fließrichtung (flow direction) muss senkrecht nach un-ten erfolgen.

    Verwendung:z. B. Schlauchbrause in der Küche, Badewanneneinlauf un-terhalb des Wannenrandes, beides häuslicher Bereich.

    2   Prinzipbilder eines Rohrunterbrechers Typ DB

    3   Rohrunterbrecher Typ DB, Unterputzausführung

    4   Rohrunterbrecher Typ DB, Aufputzausführung

    MERKE

    Die Armatur bietet Schutz gegen Rücksaugen, jedoch nicht gegen Rückdrücken.

    a)  Belüftung b)  Durchfluss

    2  Schutz des Trinkwassers

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    UK-Fundament

    OK-Rohrmuffe

    15 c

    m

    3   Sicherheitsabstand und Gelenkstücke unter einem Streifenfunda-ment

    4   Mantel- bzw. Futterrohr mit dauerelastischer Masse1   Plattenfundament (bewehrt) 2   Vorbereitung für ein 

    Streifenfundament

    LF6_036_01

    2.7.2 Allgemeine Verlegeregeln und -empfehlungen

    Die in diesem Abschnitt aufgeführten Verlegeregeln und -empfehlungen (piping regulations and recommendations) für Schmutzwassergrundleitungen gelten grundsätzlich auch für Regen- und Mischwassergrundleitungen. Innerhalb des Gebäudegrundrissses sind Mischwassergrundleitungen allerdings verboten und Regenwassergrundleitungen mög-lichst zu vermeiden (vgl. Kap. 6.2).Während bei unterkellerten Ein- und Zweifamilienhäusern fast ausschließlich Plattenfundamente (bedplates) üblich sind (Bild 1), werden bei ebenerdiger Bauweise oftmals Streifenfundamente (strip footings/foundations) gewählt (Bild 2).

    • Verbot der Unterquerung (no undergrade crossing) von Gebäudeteilen, wo besonders große Kräfte auftreten (z. B. Stützen, Pfeiler, Block- und Schornsteinfundamente sowie Gebäudeaußenecken bis 1,25 m Abstand) sowie von schwer zugänglichen Bereichen (z. B. Fahrstuhlschächte und Treppenhäuser).

    • Die Unterquerung von Streifenaußenfundamenten sollte rechtwinklig (90°) erfolgen, um den Fundament-überdeckungsbereich und damit mögliche Gebäudebelas-tungen auf den Scheitel der Grundleitung möglichst klein zu halten. Bei Streifeninnenfundamenten ist in begrün-deten Ausnahmefällen eine Unterquerung ≥ 45° zulässig (Empfehlung).

    • Parallel zu Streifenaußenfundamenten verlegte Leitun-gen (placed parallel to strip foundations) sollten beider-

    Die Verlegeregeln und -empfehlungen für Grundleitungen weichen je nach Fundamentart nur geringfügig vonein-ander ab. Gelten sie nur für eine Fundamentart, wird es nachfolgend dann entsprechend gekennzeichnet. Die zeich-nerischen Darstellungen zeigen ausschließlich Streifenfun-damente.

    Verlegeregeln und -empfehlungen:• Mindestnennweite DN 100 (Ausnahmen vgl. Kap. 2.9)• Mindestgefälle innerhalb 0,5 cm/m (0,5 %)• Mindestgefälle außerhalb1:DN, z. B. 1:100 = 1 cm/100 cm

    (1 %). Je größer der Rohrdurchmesser desto kleiner das Mindestgefälle (minimum gradient).

    • 15 cm Mindestsicherheitsabstand (nearest approach) zwischen Oberkante (OK) Grundleitungsmuffe und Unter-kante (UK) Fundament, damit bei Fundamentsetzungen (foundation settings) keine Kräfte direkt auf das Rohr wir-ken (Bild 3).

    • Keine Rohrmuffen (pipe bells) unterhalb von Fundamen-ten, um bei Undichtigkeiten Unterspülungen (washouts) zu vermeiden (Bild 3). Sind Rohrverbindungen aufgrund größerer Leitungslängen unvermeidbar, können andere Verbindungstechniken gewählt werden (vgl. Kap. 3.2).

    • Gelenkstücke (kurze Rohrabschnitte) (hinge sections) im Bereich rechts und links von Streifenfundamenten (Bild 3), damit Setzungen der Abwasserleitung in den Muffen aufgefangen werden können. Das gilt auch für den Anschluss der Grundleitung an Baukörper wie z. B. Hauseinführungen und Schächte (vgl. Kap. 2.11.2).

    • Mantel- bzw. Futterrohr mit dauerelastischer Masse zum Auffangen von Kräften bei Streifenfundamentset-zungen, wenn der Sicherheitsabstand nicht eingehalten werden kann (Bild 4).

    min. 1 m

    5   Mindestabstand von parallel zu Streifenaußenfundamenten verlegten Grundleitungen

    dauerelastischeMasse

    UK-Fundament

    2 EntwässerungsanlagenfürSchmutzwasser

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    Rückstauverschlussbei Rückstau geschlossen

    Mischwasserkanal

    falsch!

    Rückstau-ebeneG

    rund

    stüc

    ksgr

    enze

    chenden Speichervolumens für das anfallende Regenwasser während der Dauer eines Rückstaus, muss eine Abwasserhe-beanlage installiert werden.Es dürfen nur Ablaufstellen gegen Austritt von rückstauen-dem Abwasser gesichert werden, die unterhalb der RSTE liegen. Diese Sicherung kann zentral oder einzeln vorge-nommen werden. Entscheidend ist, dass das Abwasser der Ablaufstellen oberhalb der RSTE störungsfrei mit natür-lichem Gefälle bis in den öffentlichen Abwasserkanal fließen kann (Bild 1).

    Rückstauverschluss

    Rückstau-ebeneG

    rund

    stüc

    ksgr

    enze

    Mischwasserkanal

    richtig!

    1   Zulässiger zentraler Rückstauverschluss für Ablaufstellen unterhalb der RSTE

    4   Rückstauverschluss Typ 3 für fäkalienfreies und fäkalienhaltiges („F“) Abwasser direkt in die Abwasserleitung eingebaut mit optischem und akustischem Signal bei Rückstau (Einbausituation geöffnet) 

    3   Rückstauverschluss Typ 2 für fäkalienfreies Abwasser direkt  in die Abwasserleitung eingebaut (Einbausituation geöffnet)

    Verboten ist eine gemeinsame zentrale Rückstausicherung z. B. im Einsteigschacht an der Grundstücksgrenze. Dadurch würde im Rückstaufall das Abwasser aus den Sanitärob-jekten oberhalb der RSTE nicht mehr frei ablaufen können, so dass bei Benutzung dieser Sanitärobjekte es zu einer Überflutung auch von Räumen in den oberen Geschossen durch Abwasser aus der eigenen Entwässerungsanlage käme (Bild 2).

    4.1.1 RückstauverschlusstypenDie selbsttätigen Verschlüsse können in Form eines Schwim-mers in Kugelform (Ballstau) oder einer Klappe (ball type float or flap valve) konstruiert sein und sind laut EN 13564-1 Teil des Rückstauverschlusses, der bei auftretendem Rück-stau selbsttätig schließt. Die Norm nennt 6 Rückstauver-schlusstypen, von denen in Deutschland nur die Typen 2, 3 und 5 zugelassen sind und definiert sie folgendermaßen:

    Typ 2:Rückstauverschluss für die Verwendung bei fäkalienfreiem Abwasser (faecal-free waste water) in horizontalen Abwas-serleitungen mit zwei selbsttätigen Verschlüssen (self-actua-ting stoppers) und einem Notverschluss (emergency closu-re), der mit einem der beiden kombiniert sein darf (Bild 3).

    2   Unzulässiger gemeinsamer zentraler Rückstauverschluss für alle Ablaufstellen

    Typ 3:Rückstauverschluss für die Verwendung von fäkalienfreiem und fäkalienhaltigem Abwasser (waste and soil water) (dann mit der Kennzeichnung „F“) in horizontalen Abwasser-leitungen mit einem durch Fremdenergie (auxiliary energy/power) (elektrisch, pneumatisch oder andere) betriebenen selbsttätigen Verschluss und einem von diesem unabhän-gigen Notverschluss (Bild 4). Beim Ausfall der elektrischen Anlage sorgen ein Akku oder Batterien für die Notstromver-sorgung (emergency power supply) (Wartung vgl. HT3135, LF 4, Kap. 1.2.1)

    4 SchutzvorÜberschwemmungdurchRückstau

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  • 5 PumpenundDruckverhältnisseinWarmwasserheizungen

    Damit in einer Heizungsanlage die zum Wärmetransport er-forderliche Zirkulation des Heizungswassers zustande kommt, ist ein Umtriebsdruck notwendig, der die Rohrnetzwider-stände überwindet. Bei Pumpenheizungen wird dieser Druck durch eine Umwälzpumpe (circulation pump) erzeugt.Die in Warmwasserheizungen eingesetzten Umwälzpum-pen gehören zu den Kreiselpumpen(centrifugal pump). Bei diesen wird das Wasser von den Laufradschaufeln (impeller blades) radial nach außen in das Spiralgehäuse geschleu-dert. Die Fliehkräfte bewirken beim Durchströmen des Schaufelbereiches sowohl eine Erhöhung des Fließdruckes als auch der Strömungsgeschwindigkeit. Bedingt durch die Gehäusekonstruktion vermindert sich die Strömungsge-schwindigkeit des Wassers im Spiralgehäuse (spiral casing). Dadurch wird Bewegungsenergie in Druckenergie umge-wandelt und der statische Druck weiter erhöht. Über den Druckstutzen gelangt das Wasser in das Rohrnetz. In der Mit-te des Laufrades entsteht ein negativer Überdruck. Dieser bewirkt, dass das Wasser durch den Saugstutzen axial ange-saugt wird. Der Druckunterschied zwischen Druck- und Saugstutzen (delivery and suction sockets connections) er-gibt den Pumpendruck.

    5.1 BauartenundKonstruktions-merkmalevonPumpen

    In Warmwasserheizungsanlagen kommen zwei Bauarten von Kreiselpumpen zum Einsatz:• Nassläuferpumpen (wet running pump) (Spaltrohrpum-

    pen) in kleineren und mittleren Anlagen• Trockenläuferpumpen (dry running pump) in Inline-Bau-

    weise (Inline-Pumpen) oder in Grundplattenausführung (Normpumpen) in größeren Anlagen; sie werden hier nicht behandelt.

    5.1.1 NassläuferpumpenNassläuferpumpen (Bild 1) sind durch eine kompakte Bau-weise von Motor- und Pumpengehäuse gekennzeichnet. Alle rotierenden Bauteile von Motor und Pumpe (z. B. Rotor, Rotorwelle) und die Lager (bearings) sind vom Wasser um-spült. Das geförderte Wasser dient damit gleichzeitig zur Schmierung und Kühlung (lubrication and cooling) der Gleitlager sowie Kühlung des Motors. Der Strom führende Teil des Motors (Stator mit Wicklung) ist vom Wasser durch ein abgedichtetes dünnes Spaltrohr aus hochlegiertem Stahl getrennt, daher die Bezeichnung Spaltrohrpumpe(canned motor pump).Pumpen dieser Bauart sind geräuscharm und wartungsfrei. Sie haben allerdings relativ niedrige Wirkungsgrade. Nassläuferpumpen werden bis zu einer Anschluss-Nennwei-te (nominal bore) von DN 32 als Rohrverschraubungspum-pen angeboten. Größere Pumpen werden mit Flanschan-schlüssen gefertigt.

    5.1.2 Hocheffizienz-PumpenDie neueste Generation der Nassläuferpumpen erreicht we-sentlich höhere Wirkungsgrade und ermöglicht bis zu 80 % Stromeinsparung gegenüber den bisher verwendeten Nass-läuferpumpen. Diese Hocheffizienzpumpen (high efficiency pumps) (Bild 2) besitzen einen Permanentmagnetmotor (permanent magnet motor), so dass das erforderliche Mag-netfeld nicht erst mit Verlusten erzeugt werden muss. Vor allem im Teillastbereich (bis zu 98 % der Betriebszeit) wird dadurch der Wirkungsgradabfall stark reduziert und der Effi-zienzunterschied im Vergleich zu einer Standard-Nassläufer-pumpe besonders deutlich. Darüber hinaus werden die Motorverluste (motor power lost) reduziert und damit der Gesamtwirkungsgrad verbessert durch• die Verkleinerung des Luftspaltes (clearance) zwischen

    Stator und Rotor sowie • der Verwendung eines neuartigen Spaltrohrmaterials, z. B.

    Kohlefaserverbundwerkstoff, mit geringerem magneti-schen Widerstand (Bild 1, nächste Seite).

    Druckstutzen Spaltrohr Stator

    Rotor

    4-Stufen-Schalter

    Klemmen-kasten

    Motor-gehäuse

    Pumpen-gehäuse

    Laufrad

    Saugring

    Rotorwelle

    O-Ring-Dichtung

    Lagerschild

    Saugstutzen

    Lager

    Verschluss-schraube

    1   Nassläuferpumpe (Rohreinbaupumpe mit Verschraubungsan-schluss)

    2   Hocheffizienzpumpe

    5  Pumpen und Druckverhältnisse in Warmwasserheizungen

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    00 4020

    1 bar

    2 bar

    3 bar 4 bar 5 bar 6 bar 7 bar 8 bar

    8060 120100 140 160 180

    Absoluter Druck Wassertemperatur (°C)

    Max

    imum

    gel

    öste

    Luf

    tmen

    gein

    l p

    ro m

    3 W

    asse

    r (k/

    m3 )

    1   Löslichkeit der Luft in Wasser – Luftsättigungskurven von Wasser in Abhängigkeit von Druck und Temperatur 

    7.2 Entlüften

    Luft (Sauerstoff ) in einer Pumpen-Warmwasserheizung ver-ursacht:• Zirkulationsstörungen• Gluckergeräusche• Korrosionsschäden• eine verminderte Wärmeabgabe im Heizkessel und in den

    Heizkörpern• Verschleiß und Schädigung der Umwälzpumpe

    Luft gelangt beim Füllen und Nachfüllen in die Anlage. Außer dem kann Luft insbesondere im oberen Bereich der Heizungsanlage, z. B. über nicht gasdichte (not gasproof) Armaturen, angesaugt werden, wenn dort ein negativer Überdruck herrscht (Pumpe im Rücklauf, Wasserverlust, defek tes Ausdehnungsgefäß). Ferner kann Luft (Sauerstoff ) über gasdurchlässige (permeable to gas) Bauteile, z. B. Fuß-bodenheizungsrohre aus Kunststoff, Gummimembrane des Ausdehnungsgefäßes, in die Anlage gelangen. Bei unsach-gemäßer Rohrführung können sich Luftsäcke (air pockets) bilden. Außerdem ist die Luftmenge, die das Heizwasser in sich auf-nehmen kann, abhängig von der Temperatur und dem Druck (Henry-Dalton-Gesetz, Bild 1).

    Da sich die Heizwassertemperaturen (Vorlauf, Rücklauf, wit-terungsgeführte Vorlauftemperaturregelung, Nachtabsen-kung) und die Drücke (Pumpendruck, Kellergeschoss und Obergeschosse) ständig ändern, verändert sich folglich auch der Gehalt an freier bzw. gelöster Luft (free or solute air) in einer Heizungsanlage. Bei steigender Temperatur und sin-kendem Druck scheidet das Heizungswasser Luft ab.

    Um die Luft aus der Anlage zu entfernen,• sind die Rohre mit Steigung (ascending slope) zur Entlüf-

    tungseinrichtung zu verlegen,

    • sind an Stellen, an denen sich Luft sammelt (z. B. an den obersten Heizkörpern) oder ausgeschieden wird (z. B. am Heizkessel) Entlüftungseinrichtungen (deaeration devices /facilities) vorzusehen,

    • ist die Anlage in regelmäßigen Zeitabständen zu entlüf-ten.

    Die Entlüftung kann erfolgen als• örtliche Entlüftung (local deairing) an den einzelnen

    Heizkörpern,• Strangentlüftung (pipe run deairing) am höchsten Punkt

    eines Steigstranges,• zentrale Entlüftung (central deairing) an der höchsten

    Stelle der Anlage

    Als Entlüftungseinrichtungen werden verwendet:• Entlüftungsstopfen (air bleeding / vent plug) (Bild 2) die-

    nen der manuellen Heizkörperentlüftung. Sie werden mit Hilfe eines Entlüftungsschlüssels geöffnet und erst dann wieder geschlossen, wenn nur noch Wasser austritt. Das während des Entlüftungsvorgangs austretende Wasser ist mit einem Behälter aufzufangen.

    1 Luftaustritt bei automatischer Entlüftung2 Dichtung3 Luftaustritt bei Handentlüftung4 Rückschlag- automatik5 Ventileinsatzkopf für Handentlüftung6 Quellscheiben7 Ventileinsatz8 Ventilkörper

    1

    2

    3

    4

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    67

    8

    3  Automatisches Entlüftungsventil (Schnittzeichnung)

    2   Entlüftungsstopfen mit Entlüftungsschlüssel

    • AutomatischeEntlüftungsventile (Bild 3) (automatic air bleed / vent valve) werden zum selbsttätigem Entlüften von z. B. Heizkörpern und Fußbodenheizungsverteilern eingesetzt. Ihre Funktionsweise basiert auf der Quellfähig-keit (swelling capacity) der Scheiben im Ventilsitz. Bei Kon-takt mit Wasser quellen die Scheiben auf, verschließen das

    7  Füllen, Entlüften und Entleeren von Heizungsanlagen

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  • Bild a: Feinregulierventile  

    Bild b:  Durchflussmess- und Reguliereinsätze

    1   Hydraulischer Abgleich an den Feinregulierventilen (Bild a) und den Durchflussmess- u. Reguliereinsätzen (Bild b).

    11.1.3 RegelungNach § 14 (2) der Energieeinsparverordnung (energy saving decree) müssen heizungstechnische Anlagen mit Wasser als Wärmeträger beim Einbau in Gebäude mit selbsttätig wir-kenden Einrichtungen zur raumweisen Regelung (roomwise control) der Raumtemperatur ausgerüstet werden.Dazu können Reguliereinsätze bzw. Regulierventile mit elektrothermischen(Bild 2) oder motorischenStellantrie-ben (electrothermal or motor-driven actuators) in Verbin-dung mit Raumthermostaten (roomstat/thermostat) ein-gesetzt werden. Die Raumthermostate erfassen die Raumtemperatur und regeln die Wärmezufuhr im Raum. Raumthermostate mit Temperaturabsenkung (Bild  3) bzw. mit programmierbarer Schaltuhr (time switch/timer) er-möglichen die Zuordnung von unterschiedlichen Heizinter-vallen, z. B. abgesenkter Heizbetrieb an bestimmten Wochen tagen bzw. zu bestimmten Tageszeiten. Die Ansteu-erung der Stellantriebe kann drahtgebunden oder drahtlos (wire-bound or wireless) über Funk erfolgen. Eine raumweise Temperaturregelung kann auch mit einem Thermostatventil und/oder Rücklauftemperaturbegren-zer(RTL) (return temperature limiter) erreicht werden. Im Handel werden dafür Unterputzkästen (in-wall boxes), in dem das Ventilgehäuse und das Entlüftungsventil (air-bleed valve) untergebracht sind, zusammen mit einer Abdeckplat-te und dem Thermostatkopf als kompakte Einheit angebo-ten (Bild  1, nächste Seite). Bei Ausführungen mit einem Thermostatventil muss die Vorlauftemperatur z. B. am Heiz-kreisverteiler vorgemischt oder begrenzt werden (Bild  1a, nächste Seite).

    Sollwerteinsteller

    Betriebsarten-schalter

    2  Elektrothermischer Stellantrieb

    3  Raumthermostat mit Temperaturabsenkung 

    Ausführungen mit Thermostatventil (Lufttemperatur) und Rücklauftemperaturbegrenzer (Wassertemperatur) für den Einsatz bei kombinierten Fußboden-Heizkörperheizungsan-lagen erfordern keine Begrenzung bzw. Vormischung (pre-mixing) der Vorlauftemperatur (Bild 1b, nächste Seite). Rücklauftemperaturbegrenzer (RTL) werden bei kombi-nierten Fußboden-Heizkörperheizungsanlagen zur Tempe-rierung kleiner Fußbodenflächen (bis max. 15 m2) eingesetzt. Sie arbeiten ähnlich wie Thermostatventile. Die zu regelnde Größe (controlled value) ist dabei nicht die Raumlufttempe-ratur, sondern die Rücklaufwassertemperatur des Fußbo-denheizkreises. Wird der eingestellte Sollwert erreicht, schließt das Ventil und öffnet erst dann wieder, wenn dieser Wert unterschritten wird (Bild 4 und 1c, nächste Seite).

    4  RTL- Rücklauftemperaturbegrenzer

    Die Heizkreise (heating circuits) sind möglichst aus einer Rohr-länge zu verlegen. Falls Kupplungen (couplings) unvermeid-bar sind, sollten sie in der geraden Rohrstrecke eingebaut werden. Die maximale Heizkreislänge sollte aus Gründen des zulässigen Druckverlustes 120 m nicht überschreiten. Daraus ergeben sich je nach Verlegeabstand maximale Heizkreisflä-chen bis etwa 40 m2. Bei höherer Heizlast (heating load) eines Raumes müssen mehrere Heizkreise verlegt werden.

    Ventilunterteil

    Fühler Überhubsicherung

    Kontrolleuchte Heizbetrieb

    11  Flächenheizungen

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  • WandhängemodellStandmodell

    b

    th

    b

    th

    390

    390

    ø55

    ø102

    240

    180Ø

    102

    185

    240

    ø102

    50355

    22032

    0

    180

    400

    420

    360

    550

    235

    825

    345

    915

    355

    695

    240

    a)

    b)

    185

    OKFF

    Vorwand

    Versprungbogen

    Decke

    vorhandener Abwasser-anschluss

    3   Versprungbogen

    4   Versprungbogen im Fußboden

    5   Montagemaße für Wand- und Stand-WC

    6.3.1.2 SitzklosettsSitzklosetts werden im Sitzen genutzt und schon in der Pla-nungsphase sollten die Montagehöhen (mounting levels) und Abmessungen (dimensions) mit dem Nutzer abge-stimmt werden. Nach Art der Montage werden Sitzklosetts in Wand- und Standmodelle (wall- and floor-mounted mo-dels) unterschieden (Bilder 1 und 2).

    1   Wand-WC 2   Stand-WC

    Wandmodelle sind den Standmodellen vorzuziehen, da der Fußboden leichter zu reinigen ist und sie gut für die Vorwan-dinstallation geeignet sind. Um ein vorhandenes Standmo-dell durch ein Wandmodell zu ersetzen, gibt es flache Eta-genböden (swan-neck bends) von z. B. 60mm Höhe (Bild 3), die den unsichtbaren (invisible) Anschluss im Fußboden von der vorhandenen Abwasserleitung in die Vorwand ermögli-chen (Bild 4).

    6.3.2 Anschluss-undMontagemaße,Abmessungen

    Anschluss- und Montagemaße von Klosettbecken (toilet bowls; WC pans) können den Herstellerunterlagen entnom-men werden (Bild 5).

    6  Empfohlene Abmessungen nach VDI 6000 Blatt 1

    Klosettbecken Breiteb

    in cm

    Tiefet

    in cm

    Höheh1)

    in cmüber OKFF

    empfohlenes Maß

    Spülung vor der Wand

    40 75 422)

    Spülung für Wand-einbau

    40 60 422)

    1) Oberkante Klosettbecken für Rollstuhlbenutzer, einschließ-lich Sitz, 48cm, DIN 18025 Teil 1

    2) Oberkante Klosettbecken bei Wandmodell (Wandmodelle sind wegen leichterer Reinhaltung zu bevorzugen!)

    AbmessungenundüblicheMontagehöhenNach VDI 6000 Blatt 1 sollten die Mindestmaße und die üb-liche Montagehöhe von Klosettbecken folgender Tabelle entsprechen (Bild 6 und 7).

    7   Abmessungen

    6  Sanitärobjekte

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    03136_03Seiten aus HT3136_002-039_AnlagenmechSeiten aus HT3136_040-067_AnlagenmechSeiten aus HT3136_068-115_LF5_AnlagenmechSeiten aus HT3136_116-199_LF6_AnlagenmechSeiten aus HT3136_116-199_LF6_Anlagenmech-2Seiten aus HT3136_200-309_LF7_AnlagenmechSeiten aus HT3136_200-309_LF7_Anlagenmech-2Seiten aus HT3136_200-309_LF7_Anlagenmech-3Seiten aus HT3136_310-376_LF8_Anlagenmech