DE102012023848A1

DE102012023848A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vereinfachung des hydraulischen Abgleichs von fluiddurchströmten Leitungsnetzen

Info

Publication number: DE102012023848A1
Application number: DE201210023848
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur bevorzugten Durchführung eines statischen hydraulischen Abgleichs in unbekannten Verbrauchernetzen.

Description

1. Technisches Gebiet der Erfindung und gewerbliche Anwendbarkeit

1.1 Es wird ein Verfahren für vorwiegend haustechnische Anwendungen im Gewerbe-, Industrie- sowie Haushaltsbereich beschrieben, dass die Ermittlung von hydraulischen Strömungswiderständen einzelner Wärme- oder Kälteverbraucher eines Rohrnetzes ermöglicht. Die Ermittlung der Strömungswiderstände basiert auf Volumenstrom- sowie Temperaturmessungen und stellen die datentechnische Grundlage zur Durchführung eines hydraulischen Abgleiches sowie seiner nachfolgenden Protokollierung dar. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit über das Verfahren den optimalen Auslegungs-Betriebspunkt eines zugehörigen Druckerzeugers (z. B. Umwälzpumpe) bzw. die zugehörige minimal benötigte Förder-/Druckhöhe zu ermitteln. Zudem wird eine Vorrichtung beschrieben welche als abgestimmte Gerätekomponente die Durchführung des Verfahrens verbessert und in Gänze vereinfacht.

2. Stand der Technik und Kritik

2.1 Für die Patentanmeldung besonders in Betracht gezogenen Druckschriften:
2.1.1 Gemäß DE 10 2009 011 522 A1 (1) ist ein Verfahren zur Analyse eines Rohrnetzes bekannt in welchem Mittel zur Volumenstrom- und Druckverlusterfassung vorhanden sein müssen. Dies ist von den technischen Anforderungen des im Rahmen dieser Patentschrift vorgestellten Verfahrens zunächst einmal vergleichbar. Im hier zur Patentierung eingereichten Verfahren wird allerdings der Druckverlust nicht direkt erfasst sondern über eine Förderhöhenvorgabe an eine losgelöste Pumpenelektronik bzw. -logik übergeben. Es erfolgt also keine direkte Druckverlusterfassung sondern eine Förderhöhenvorgabe an eine eigenständige Pumpenelektronik. Neben diesen technischen Feinheiten liegt der wesentliche Unterschied allerdings im Verfahren selbst. Während in dem Verfahren nach (1) immer paarweise Messungen zur Ermittlung von je zwei Einzelströmungswiderständen zweier Fließwege sowie des jeweils gemeinsamen Strömungswiderstandes erforderlich sind, genügt bei dem hier vorgestellten Verfahren zur Ermittlung des hydraulischen Widerstandswertes als Grundlage des hydraulischen Abgleichs in seiner bevorzugten Form eine einzelne Messung des Volumenstroms und einer temperaturabhängigen Zeitgröße pro Fließweg um den hydraulisch ungünstigsten Verbraucher eindeutig zu identifizieren. Für die (1) auf S. 5 Abs. 30 beispielhaft aufgeführten 10 Heizkörper sind entsprechend nicht wie nach dem Verfahren nach Anspruch 1 von (1) 55 Messungen erforderlich sondern erfindungsgemäß pro Messgröße (Volumenstrom und Zeit) in der Regel jeweils nur 10 bzw. 1 Messung je Heizkörper durchzuführen. Dadurch entsteht für die den hydraulischen Abgleich durchführende Person sowie einen etwaigen Kunden ein beachtlicher Zeitgewinn und in Kombination mit der erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehenen bevorzugten Durchführung über eine Interaktion mit einer zentralen Logik über bspw. ein mobiles Endgerät, gleichzeitig ein enormer Komfort- und Übersichtsgewinn. Eine noch weitergehende Vereinfachung lässt sich zudem über die ebenfalls erfindungsgemäß angedachte Visualisierung der einzustellenden Voreinstellwerte unmittelbare am jeweiligen Stellantrieb erreichen.
2.1.2 DE 10 2010 049 193 A1 (2) beschreibt in erster Linie eine Vorrichtung welche bspw. sehr gut geeignet wäre um die hydraulischen Voreinstellwerte welche bei der Durchführung des innerhalb dieser Patentschrift beschriebenen Verfahrens ermittelt werden können, am jeweiligen Ventilkörper einzustellen. Zudem ist ein Verfahren beschrieben bei welchem über eine Förderhöhenvorgabe einer drehzahlgeregelten Pumpe der hydraulisch ungünstigste Fließweg identifiziert werden soll. Im Vergleich zum hier nun eingereichtem Verfahren findet allerdings keine kombinierte Vorlauftemperaturerfassung, geschweige denn eine zeitliche Auswertung Letzterer statt. Es handelt sich somit um vom Grundsatz her unterschiedliche Verfahren.
2.1.3 Aus DE 42 21 725 A1 (3) ist ein Verfahren zum automatischen Erzielen eines hydraulischen Abgleichs bekannt, bei welchem die Heizkörper-Thermostatventile zunächst voll geöffnet und die sich dadurch in jedem Raum einstellende Temperatur gemessen wird. In den Räumen mit zu hoher Temperatur werden die Thermostatventile so weit geschlossen, bis sich die gewünschte Temperatur einstellt. Der so ermittelte Öffnungsgrad der Thermostatventile wird als Obergrenze für alle weiteren Regelaktivitäten verwendet. Das Verfahren ermittelt hydraulisch unterversorgte Heizkörper, hat jedoch den Nachteil, dass die Thermostatventile aller Heizkörper betätigt werden müssen und hierzu die jeweilige Immobilie langfristig betreten und lokal beobachtet werden muss. Ferner ist jeweils der stationäre Zustand der Anlage abzuwarten, bevor eine Auswertung erfolgen kann. Bei der Durchführung des Verfahrens kann es zu Fehleinschätzungen kommen, da eine zu hohe Raumtemperatur sich auch aufgrund falsch dimensionierter Heizkörper einstellen kann; dies würde durch dieses Verfahren fälschlicherweise auf einen hydraulischen Abgleich zurückgeführt werden.
2.1.4 Ein weiteres Verfahren ist aus DE 102 43 076 A1 bekannt. Es nutzt Stellantriebe mit integrierter Temperaturdifferenzregelung, welche zur Einregulierung auf einen voreinstellbaren Adapter für Heizkörperventile montiert werden. Der Volumenstrom durch den Heizkörper wird mittels eines voreinstellbaren Adapters variiert, bis eine vorgegebene Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur erreicht ist. Nach der Beendigung des Einstellprozesses werden die Stellantriebe wieder entfernt und durch Thermostatköpfe ersetzt. Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass Stellantriebe mit integrierter Temperaturdifferenzregelung mit zusätzlich voreinstellbaren Adaptern benötigt werden, die zudem zu dem Stellantrieb mechanisch kompatibel sein müssen. Zudem ist der zeitliche und personelle Aufwand für die vorübergehende Installation und die Durchführung des Abgleichs erheblich.
2.1.5 In DE 195 06 628 A1 wird ein Verfahren zum hydraulischen Abgleich einer Heizungsanlage mit einem Regelgerät beschrieben, welches in einem Inbetriebnahmeprogramm alle Ventile am Vorlaufverteiler voll öffnet. Nach einer bestimmten Betriebsdauer stellen sich zunächst an denjenigen Raumtemperaturfühlern Temperaturänderungen ein, die hydraulisch am besten versorgt sind. Daraufhin werden die zugehörigen Ventile etwas geschlossen. Am Ende der ersten Betriebsprogrammphase werden den Ventilen entsprechend dem bisherigen Regelverhalten maximale Öffnungsgrade zugwiesen, die in erster Näherung das hydraulische System berücksichtigen. Dieses Verfahren wird dann mehrmals, auch während des laufenden Betriebs, wiederholt, um einen Systemabgleich zu erhalten. Hierbei besteht das Problem, dass ein Temperaturanstieg in einem Raum nicht zwangsläufig mit der Öffnung der Ventile zusammenhängen muss, sondern auch durch beispielsweise Sonneneinstrahlung hervorgerufen sein kann. Umgekehrt kann eine zufällig durchgeführte Fensterlüftung während des Abgleichs die Ergebnisse massiv verfälschen.
2.1.6 Aus DE 100 03 394 A1 ist ein Verfahren bekannt, welches auf einer Messung und Einregulierung des Differenzdruckes und damit letztendlich auf einer Volumenstromanpassung am Heizkörper beruht. Die Einregulierung erfolgt über ein Rücklaufventil und wird von Hand durchgeführt. Neben der besonders in Bestandsgebäuden äußerst schwierigen Ermittlung der hydraulisch ungünstig gelegenen Heizkörper hat dieses Verfahren den Nachteil, dass die Messung des Differenzdruckes an jedem Heizkörper erforderlich ist. Dies verursacht hohe Kosten und ist durch nicht vermeidbare Lufteinlagerungen im hydraulischen Netz auch hinsichtlich der Messgenauigkeit kritisch zu betrachten.
2.1.7 Aus EP 2 085 707 A2 ist ein Verfahren zum hydraulischen Abgleich bekannt für dessen Durchführung in einer Heizungsanlage Mittel zur Erfassung des Volumenstroms sowie der zwischen Vor- und Rücklaufanschluss auftretenden Druckdifferenz vorhanden sein müssen. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass keine direkte Druckerfassung über eine eigenständige Heizgerät-Sensorik erfolgen muss, sondern stattdessen eine Förderhöhenvorgabe über eine drehzahlgeregelte Pumpe durchgeführt wird. Der Druck wird entsprechend erfindungsgemäß über eine pumpeninterne Logik auf einen Vorgabewert ausgeregelt bzw. konstant gehalten und nicht nur sensorisch erfasst. Diese Druckvorgabe erfolgt zudem losgelöst von den erforderlichen Nenn-Volumenströmen der einzelnen Heizkörper. Ebenfalls ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Volumenstromerfassung nicht nur innerhalb des Heizgerätes stattfinden, sondern bspw. ebenfalls über ein mobiles Messgerät extern erfolgen kann. Verfahrenstechnisch liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anlagenhydraulik des zugehörigen Heizungs- oder Kälterohrnetzes über eine volumenstrombasierte Kennwerterfassung unter Vorgabe einer festen ausgeregelten Pumpen-Förderhöhe sowie einer temperaturbasierten Zeiterfassung durchzuführen. Es handelt sich also um grundsätzlich unterschiedliche Verfahren.

3. Aufgabe

3.1 Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den hydraulischen Abgleich eines Rohrleitungsnetzes mit mehreren parallel eingebundenen Verbrauchern zu entwickeln, dass auch einen Abgleich unbekannter Rohrnetzwerke mit möglichst geringem Mess- und Zeitaufwand ermöglicht.

4. Lösung der Aufgabe

4.1 Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den in den Patentansprüchen 1, 1 und 2 bzw. 1, 2 und 3 aufgeführten Merkmalen erreicht.
4.1.1 Bei größeren bzw. komplexeren hydraulischen Systemen kann das Verfahren weitergehend skaliert werden. Dafür muss allerdings hinter jeder hydraulischen Entkopplung (bspw. durch eine hydraulische Weiche oder Sinus-Verteiler, etc.) auf der Sekundärseite ebenfalls wieder eine drehzahlgeregelte Pumpe sowie eine Volumenstrommesseinrichtung vorhanden sein. Die Volumenstrommesseinrichtung ließe sich dabei bevorzugt strangweise nur temporär bspw. in Form von mobilen Ultraschalldurchflussmessgeräten installieren und im Rahmen des Verfahrens auswerten.
4.1.2 Zusammengefasst ermöglicht dieses Verfahren in bevorzugter Kombination mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 15 die Anlagenhydraulik selbst unbekannter Heizungs- und/oder Kälterohrnetzes zu bestimmen. Dafür erfolgt eine volumenstrombasierte Kennwerterfassung unter Vorgabe einer Pumpen-Förderhöhe sowie einer temperaturbasierten Zeiterfassung. Es stellt somit eine vereinfachte Möglichkeit zur Durchführung des hydraulischen Abgleichs dar und kann im Speziellen in der bevorzugten Verwendung mit einem mobilen Endgerät der den Abgleich durchführenden Person die Arbeit drastisch vereinfachen. Zudem stellt es eine interessante Validierungsmöglichkeit für den gemäß VOB/C – DIN 18380 gesetzlich geschuldet vorzunehmenden hydraulischen Abgleich für den jeweiligen Anlagenerrichter bzw. -betreiber dar.

5. Die Erfindung im Einzelnen

5.1 Kern der Erfindung ist somit ein neuartiges Verfahren welches über jeweils mindestens eine volumenstrom- sowie temperaturbasierte Messung in Kombination mit der Vorgabe von Ventil- und Wärmeübertragungsflächen-Kennwerten den hydraulischen Abgleich selbst unbekannter Rohrnetze ermöglicht.
5.1.1 Nach der Erfindung ist somit vorgesehen, dass in einem Rohrnetzwerk an zentraler Stelle ein drehzahlgeregelter Druckerzeuger (Pumpe, Ventilator, etc.) vorhanden ist, welcher auf eine definierte Förderhöhe (Δp) gestellt werden kann und diese über eine externe oder interne Sensorik sowie der zugehörigen Logik konstant ausregeln kann. Der Fachmann spricht bei Pumpen bspw. von einem Δp_c- bzw. Konstantdruckverhalten.
5.1.2 Parallel erfolgt bei kleineren Anlagen an zentraler Stelle z. B. innerhalb des Wärme- oder Kälteerzeugers, eine bevorzugt stetige Messung des Volumenstromes (V .). Bei größeren Anlagen bzw. bei dem Vorhandensein von hydraulischen Weichen oder Wärmetauschern kann die Volumenstromerfassung alternativ auch Strangweise d. h. dezentral bspw. über ein mobiles Ultraschalldurchflussmessgerät erfolgen.
5.1.3 Die Kombination der beiden gemäß Punkt 5.1.1 und 5.1.2 erfassten Werte eröffnet gemäß der Formel
die Bestimmungsmöglichkeit der hydraulischen Widerstandskennwerte (C) der einzelnen Fließwege der Gesamtanlage oder der Stränge. Um diese Werte individuell erfassen zu können, muss entsprechend jeder Fließweg einzeln untersucht bzw. erfasst werden.
5.1.4 Dafür werden zunächst sämtliche rohrnetzzugehörigen Drosselorgane wie bspw. verbaute Ventile oder Volumenstromregler vollständig geschlossen.
5.1.5 Sofern es sich um Ventile mit hydraulischer Voreinstellungsmöglichkeit handelt, ist zudem sicherzustellen, dass sich sämtliche Ventile auf der maximalen Voreinstellung bzw. dem minimal realisierbaren hydraulischen Widerstand über dem Ventil befinden. Dies entspricht in der Regel dem Auslieferungszustand dieser Ventile.
5.1.6 Das Schließen der Drosselorgane/Ventile erfolgt bevorzugt über elektrische Stellantriebe welche bspw. von einer zentralen Stelle im Gebäude via Funk- oder per Datenkabelanschluss angesteuert werden können.
5.1.7 Um diese Ansteuerung zu gewährleisten ist es erforderlich dass sämtliche Stellantriebe/Volumenstromregler zunächst in eine übergeordnete Regelung (z. B. eine SPS bzw. DDC) implementiert wurden bzw. von zentraler Stelle gesteuert und ausgewertet werden können. Gleiches gilt für den Druckerzeuger und die Volumenstromerfassung bzw. der zugehörigen gemäß Punkt 5.1.1 und 5.1.2 beschriebenen Datenpunkte.
5.1.8 Nachdem sämtliche Ventile vollständig geschlossen wurden erhält bspw. die drehzahlgeregelte Pumpe über die übergeordnete Regelung den Steuerbefehl auf ihre maximale Förderhöhe (H_max) zu fahren und diese Förderhöhe gemäß der bekannten Pumpenbetriebsweise Δp_konstant bzw. Δp_c zu halten bzw. durchgängig aus zu regeln.
5.1.9 Nun wird bevorzugt über eine zentrale Logik ein Drosselorgan/Ventil eines eindeutig bestimmten Fließweges bspw. über einen elektrischen Stellantrieb vollständig geöffnet. Die drehzahlgeregelte Pumpe wird entsprechend unmittelbar die voreingestellte Förderhöhe ausregeln und in Kombination mit der Volumenstrommessgröße (V ._{max_FW}) kann nach kürzester Zeit der individuelle hydraulische Widerstandskennwert (C_FW) des Fließweges gemäß der Formel
bestimmt und bspw. innerhalb der zentralen Logik in einem Array, einer Tabelle oder einer Matrix abgelegt werden. Ist dies erfolgt wird das Drosselorgan/Ventil wieder vollständig geschlossen und der hydraulische Kennwert für den nächsten Fließweg wird entsprechend über das nachfolgende Öffnen eines weiteren noch nicht erfassten Ventils ermittelt. Auf diese Weise werden nacheinander sämtliche hydraulischen Kennwerte der Fließwege bzw. der eingebundenen Wärme- oder Kälteverbraucher bestimmt und es kann eine eindeutige Identifizierung des hydraulisch ungünstigsten Verbrauchers erfolgen. Für jeden Fließweg ist grundsätzlich zur Durchführung der hydraulischen Kennwertermittlung nur eine Messung erforderlich. Bzw. in mathematischer Formulierung: Die Anzahl der Volumenstrom-Messungen pro Fließweg beträgt bei n Wärme- oder Kälteverbrauchern n.
5.1.10 Nachfolgend können die zugehörigen Systemtemperaturen (Auslegungsvorlauf- und Rücklauftemperatur der Anlage) bevorzugt aus der Kesselregelung ausgelesen oder manuell über bspw. ein mobiles Endgerät eingetragen werden. Im Falle letztgenannter Vorgehensweise kann dies bspw. elegant über die Eingabe der beheizten Fläche sowie der Vorjahresverbrauchswerte erfolgen. Basierend auf diesen Werten kann die Logik Empfehlungen zur optimierten Wahl der Systemtemperatur geben. Alternativ wäre auch die reine Festlegung einer Auslegungs-Vorlauftemperatur möglich. Die zugehörige Logik könnte in diesem Fall basierend auf hinterlegte Erfahrungswerte für einen zugehörig gewählten Gebäudetyp eine empfohlene Spreizung vorgeben.
5.1.11 Unter Berücksichtigung dieser anlagenspezifischen Systemtemperaturen des Auslegungsfalls kann nun bevorzugt über ein mobiles Endgerät die weitergehende Dateneingabe zur Konkretisierung der Eigenschaften der zugehörigen Wärmeübertragungsfläche erfolgen.

Konkret wird dabei für die Wärmeübertragungsfläche entweder unmittelbar die zugehörige Norm-Heiz- bzw. Kühlleistung eingetragen. Oder es erfolgt eine Berechnung Letzterer auf Basis von direkt ersichtlichen Identifizierungsmerkmalen der Wärmeübertragungsfläche (z. B. Art, Typ, Bauhöhe, Baulänge).
In der bevorzugten Umsetzung des Verfahrens wird dafür zur eindeutigen Zuweisung der Wärmeübertragungsflächen-Spezifikationen und der nachfolgend unter Punkt 5.1.13 beschrieben Ventilspezifikationen zunächst nach Durchführung der Schritte 5.1.1–10 eine eindeutige Identifikationsnummer auf bspw. einem Display des jeweiligen elektrischen Stellantriebes dargestellt. Die Übermittlung der zugehörigen Daten zwischen zentraler Logik und dem jeweiligen Stellantrieb zur Visualisierung der jeweiligen Identifikationsnummer erfolgt dabei bevorzugt über eine uni- oder bidirektionale Funkkommunikation. Alternativ wäre auch eine reine zusammenfassende Ausgabe der Identifikationsnummern auf bspw. einem mobilen Endgerät, PC, Mac oder über einen Papierausdruck bzw. automatisierten Emailversand denkbar. In jedem Fall wird die den hydraulischen Abgleich durchführende Person auf diese Weise in die Lage versetzt an dem jeweiligen Verbraucher die zugehörige Identifikationsnummer abzulesen und selbige unmittelbar nachfolgend bevorzugt in ein mobiles Endgerät einzugeben um dadurch eine eindeutige Zuweisung der nachfolgend einzugebenden Spezifikationen innerhalb der Logik sicherzustellen.
Bei der Eingabe der Heizkörper-Spezifikationen anhand der äußerlichen Merkmale wird zugrunde gelegt, dass die verbauten Wärmeübertragungsflächen generell ausreichend dimensioniert sind um die erforderliche Heiz- oder Kühlleistung zu erbringen. Von diesem Zustand kann insbesondere in Bestandsgebäuden ausgegangen werden, da sich eine etwaige Unterdimensionierung ansonsten bereits beim jeweiligen Mieter oder Eigentümer in negativer Form bemerkbar gemacht hätte. Zudem zeigen eine Vielzahl von Fachstudien, dass im Speziellen im Bereich der Gebäudebeheizung etwa 85% aller Heizflächen tendenziell überdimensioniert sind. Eine solche Überdimensionierung würde gemäß des hier beschriebenen Verfahrens entsprechend hydraulisch berücksichtigt bzw. mit einfließen und sich nur in einer schnelleren Aufheizzeit für den betreffenden Raum Wiederspiegeln. Für die generelle hydraulische Gewichtung zur Ermittlung der hydraulisch optimierten Ventil-Voreinstellwerte ist die Zugrundelegung der Auslegungsvolumenströme vollkommen ausreichend.
In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird zur Bestimmung der Heizlast des Raumes bzw. der erforderlichen Heizkörperleistung(en) die Raumgeometrie über ein mobiles Endgerät (z. B. ein Smartphone) eingegeben. Diese Eingabe kann entweder anhand von vorliegenden Grundrissplänen oder gar Heizlastberechnungen oder bevorzugt über eine sog. Augmented Reality- bzw. Erweiterte Realitäts-Funktionalität erfolgen. Dabei werden erfindungsgemäß die Kameraoptik sowie die verbauten Beschleunigungssensoren und/oder Gyroskop-Module eines mobilen Endgerätes zur Erfassung der Raumdaten als Grundlage der Heiz- oder Kühllastbestimmung genutzt. Auf diese Weise lassen sich schnell und vereinfacht die zu beheizenden oder zu kühlenden Flächen (A) bzw. in ihrer Gesamtheit das zugehörige Raumvolumina () bestimmen, welche in Kombination mit den gewählten Systemtemperaturen und einem spezifischen Gebäudekennwert einen unmittelbaren Rückschluss auf die zur Durchführung des Verfahrens benötigten Auslegungsvolumenströme zulassen. Der spezifische Gebäudekennwert wird dabei entweder subjektiv über die Vorgabe von Auswahlwerten (z. B. Baujahr, Dämmzustand, Gebäudebauweise, Gebäudemasse, etc.) erfasst bzw. bspw. über ein mobiles Endgerät in der übergeordneten Logik in Form von zugehörigen Erfahrungs-Kennwerten hinterlegt. Oder er kann über ein zugehöriges Messgerät unmittelbar lokal messtechnisch ermittelt werden und die zugehörigen Messergebnisse innerhalb der übergeordneten Logik weiterverarbeitet werden. Die Datenkommunikation zur Übermittlung der Messwerte erfolgt dabei bevorzugt via Funk. In einer vereinfachten Ausführung ist auch eine unmittelbare Eingabe der Werte über ein mobiles Endgerät denkbar. Der spezifische Gebäudekennwert stellt somit den für den Fachmann bekannten „U-Wert” (früher K-Wert) dar und wird in der Einheit Watt / Quadratmeter × Kelvin[ W / m²·K] im SI-System geführt. Die Gesamtheizlast eines Raumes wird entsprechend gemäß der Formel ^Φ _HL = (^Φ _T) + (^Φ _V) + (^Φ _RH) bestimmt. Dabei wird der Transmissionswärmeverlust wie zuvor beschrieben gemäß folgender Formel ermittelt: ^Φ _T = Σ(A·U)·(Δϑ_IA – Δϑ_AA)
Der Lüftungsverlust kann dabei z. B. nach dem so genannten vereinfachten Verfahren mit einer Luftwechselrate (n) von mindestens 0,5 pro Stunde wie folgt bestimmt werden: ^Φ _V = V·n·c_p-Luft·p_Luft·(Δϑ_IA – Δϑ_AA)
Die Wiederaufheizleistung wird gemäß der Formel ^Φ _RH = A·f_RH festgelegt.
Über eine Summierung der einzelnen Heizleistungen lässt sich ebenfalls die Gesamtheizlast des Gebäudes bestimmen bzw. die Dimensionierung des zugehörigen Wärmeerzeugers durchführen/überprüfen: ^Φ _HL-gesamt = Σ(^Φ _T) + Σ(^Φ _V) + Σ(^Φ _RH)
Für eine etwaige Kühlleistungsbestimmung ist entsprechend adäquat zu verfahren.

5.1.12 Auf Basis der unter Punkt 5.1.10 und 5.1.11 ermittelten Parametern kann nun in ausreichender Näherung der Auslegungsmassenstrom berechnet werden. Dafür wird zunächst die bestimmte Normwärme-/Kälteleistung in Abhängigkeit der Systemtemperaturen auf die reelle Betriebsleistung gemäß der Formel
umgerechnet. Nachfolgend kann gemäß der Formel
der notwendige Massenstrom für den Auslegungsfall (ṁ_Auslegung) hinreichend genau bestimmt werden. Dieser Massenstrom kann wiederrum durch die mittlere Dichte dividiert werden um den Auslegungsvolumenstrom des jeweiligen Fließweges (V ._Soll) zu erhalten.
5.1.13 Auf ähnliche Weise erfolgt die Eingabe der ventilzugehörigen Werte. Dafür wird ebenfalls bevorzugt über ein mobiles Endgerät (z. B. Smartphone, Laptop, etc.) der Ventilhersteller, Ventiltyp sowie die Baugröße dem System hinterlegt. Darüber lässt sich mit Hilfe von einer Herstellerdatenbank, aus welcher die für jede Voreinstellung resultierenden k_V-Werte zu entnehmen sind, ein unmittelbarer Rückschluss auf den ventilzugehörigen k_VS-Wert ziehen. Dadurch wird gemäß der Formel
eine fließwegzugehörige Berechnung des Druckverlustes über dem jeweils vollgeöffneten Ventil bei dem sich bei maximaler Förderhöhe der Pumpe (H_max) im Fließweg einstellendem Volumenstroms (V ._{max_FW}) möglich.
5.1.14 Über die Formel Δp_Netz,EFW = H_max – Δp_V100 lässt sich dadurch der ausschließlich über dem Rohrnetz anfallende Druckverlust des jeweils einzeln geöffneten Fließweges berechnen.
5.1.15 Ist dieser einzig durch das Rohrnetz verursachte Druckverlust bekannt kann wiederrum gemäß der Formel
der um die Ventildruckverluste bereinigte hydraulische Kennwert (C_bereinigt) bestimmt werden.
5.1.16 Der gemäß Punkt 5.1.12 ermittelte Auslegungsvolumenstrom des jeweiligen Fließweges (V ._Soll) kann nun quadriert werden und mit dem gemäß Punkt 5.1.15 bestimmten hydraulischen Kennwert (C_bereinigt) multipliziert werden: Σ(l·R + Z)_EFW = C_bereinigt × (V ._Soll)² × 10⁵

Dadurch erhält man den im Auslegungszustand, d. h. bei dem für jeden Fließweg benötigtem Volumenstrom zur Deckung des erwarteten Wärme- oder Kältebedarfs, auftretenden Druckverlust welcher rein über das Rohrnetz und etwaige Rohrleitungseinbauten anfällt. Dabei ist allerdings zu beachten, dass dieser Druckverlust noch um die in den jeweiligen Teilstrecken durch die Summenvolumenströme entstehenden Druckverluste ergänzt werden muss.

5.1.17 Zur Berücksichtigung der durch die Summenvolumenströme verursachten zusätzlichen Druckverluste, ist es erforderlich die anlagenzugehörigen Wärmeübertragungsflächen (z. B. Heizkörper) in hydraulisch gewichtete Zonen zu unterteilen. Diese Zonen gliedern sich entsprechend vorzugsweise in Abhängigkeit der Entfernung der jeweiligen Wärmeübertragungsfläche zum zugehörigen Druckerzeuger (z. B. einer Heizungsumwälzpumpe). In einer möglichen Verfahrensform ließe sich diese Zuweisung bspw. vereinfacht rein etagenweise vornehmen (siehe 2). Gemäß dieser Zonen-Zuordnung erfolgt die datentechnische Erfassung der zu erwartenden Summenvolumenströme innerhalb der entsprechenden Hauptteilstrecken. Befindet sich der Druckerzeuger (z. B. die dargestellte Umwälzpumpe) im Erdgeschoss so erhalten beispielsweise die beiden Heizkörper 4 & 5 aus 2 die Zuweisung zur Zone 1. Für den zu berücksichtigenden Summenvolumenstrom für die Hauptteilstrecke 1 (V ._HTS1) folgt entsprechend: V ._HTS1 = V ._HTS3 + V ._HTS2 + V ._HK4 + V ._HK5

Während sich der Summenvolumenstrom für die Hauptteilstrecke 3 sich bspw. einzig aus dem Volumenstrom des Heizkörper 1 ergeben würde: V ._HTS3 = V ._HK1
Der jeweilige Zonen-Zuweisungswerte (im Beispiel aus 2 die Zonen –1 bis 3) stehen dabei sinnbildlich für einen jeweiligen auf Erfahrungen basierenden Zuschlags-Kennwert Ω welcher in der bevorzugten Anwendung die Einheit Pascal·Stunde / Meter·Kubikmeter[ Pa·h / m⁴] aufweist. Die weitergehende Gewichtung der Teilstrecken-Summenvolumenströme innerhalb der Zonen erfolgt über eine temperaturbasierte Zeiterfassung und findet in dem gemäß Punkt 5.1.19 bestimmten Rohrlängen-Wert Berücksichtigung.

5.1.18 Denn neben der bisher vorgestellten volumenstrombasierten Bewertung des hydraulischen Netzes findet erfindungsgemäß ebenfalls eine hydraulische Gewichtung über die Erfassung der fließwegspezifischen Vorlauftemperaturen statt. Dafür wird jeder Stellantrieb erfindungsgemäß mit einer geeigneten Sensorik zur Erfassung der Vorlauftemperatur ausgestattet. Die Antriebe verbleiben dabei bevorzugt dauerhaft am zugehörigen Verbraucher und verfügen ebenfalls bevorzugt über eine Funk-Kommunikationsschnittstelle und versorgen sich über Batterien oder bspw. einen thermoelektrischen Generator (energieautark). Im späteren Normalbetrieb fungieren Sie dabei wie klassische Thermostatventile und regeln den zugehörigen Raum oder Prozess auf einen definierten Temperatur-Sollwert aus.
5.1.19 Diese Messgröße erlaubt die hydraulische Ermittlung der jeweiligen Fließweglängen bzw. der Entfernungen zum Druckerzeuger in Abhängigkeit der Zeit die zum Erreichen eines definierten Temperaturanstiegs/-abfalls an der jeweiligen Wärmeübertragungsfläche benötigt wird. Diese Erfassung erfolgt bevorzugt bei vollgeöffneten Ventilen sämtlicher hydraulisch angebundener Verbraucher. Zur Erfassung wird dafür zunächst für einen definierten Zeitraum z. B. die Vorlauftemperatur einer Heiztherme gezielt heruntergesetzt und nachfolgend eine bewusste Störgröße bspw. in Form einer drastischen Sollwertänderung herbeigeführt. Der zugehörige Druckerzeuger wird während dieses Vorgangs bevorzugt auf seiner maximalen Förderhöhe betrieben. Auf diese Weise kann nun für jeden Fließweg eine individuelle Zeit t (z. B. 560 Sekunden) erfasst werden, welche benötigt wird bis ein definierter Temperaturanstieg Δϑ (z. B. 3 Kelvin) der Vorlauftemperatur an dem jeweiligen Verbraucher detektiert wird. Diese fließwegzugehörigen Zeiten können nachfolgend mit einem weiteren Erfahrungskennwert Ψ multipliziert werden und ermöglichen so einen Rückschluss auf die reale Rohrlänge des jeweiligen Fließweges. Dieser Erfahrungskennwert weist in der bevorzugten Anwendung die Einheit Sekunden / Kelvin·Meter[ sec / K·m] auf. Dieser Kennwert lässt sich falls gewünscht über weitergehende Eingaben wie bspw. die vorgefundene Rohrart, Dämmstärken oder dem thermischen Leitwert des jeweils verbauten Ventilkörpers noch tiefergehend präzisieren. Diese Eingaben erfolgen in der bevorzugten Ausführung des Verfahrens über ein mobiles Endgerät. Zusammenfassend wird dadurch gemäß der Formel
die näherungsweise Berechnung der jeweiligen Fließweglänge möglich.
5.1.20 Die Zusammenführung der beiden hydraulischen Bewertungen (volumenstrombasiert sowie thermisch beruhend) ermöglicht nachfolgend die Bestimmung des zu erwartenden zusätzlichen hydraulischen Widerstandes resultierend aus den Summenvolumenströmen innerhalb der Teilstrecken. Gemäß der Formel: Σ(l·R + Z)_SVTS = (l_FW·Ω_HTS·V ._HTS) + Z_HTS

Der Druckverlust der Einzelwiderstände Z_HTS kann dabei gemäß dem Mittelwert gängiger Fachliteratur mit 50% des Druckabfalls über die gerade Rohrstrecke (l_FW·Ω_HTS * V ._HTS) angenommen werden. In ausreichender Näherung gilt: Z_HTS = 0,5·(l_FW·Ω_HTS·V ._HTS)

5.1.21 Zur Berücksichtigung zusätzlicher Druckverluste welche durch etwaige Sondereinbauten (wie z. B. Rückschlagventile/-klappen) verursacht werden können, wird innerhalb des Verfahrens zusätzlich ein Δ_psonder-Wert mit der Einheit [Pascal] eingeführt.
5.1.22 Erfindungsgemäß ist zudem optional vorgesehen, dass der spätere Nutzer des Gebäudes bevorzugt über ein mobiles Endgerät eine zusätzliche subjektive Optimierung seiner Anlagenhydraulik über den Wert Δp_Nutzer vornehmen kann. Empfindet er den zugehörigen Verbraucher z. B. als langsamer aufheizend als die restlichen Wärmeübertragungsflächen, so kann er dies bspw. über eine 5-stufig kategorisierte Bewertung der Regelung vorzugsweise über sein mobiles Endgerät mitteilen:

Kategorie	Nutzerbewertung	Exemplarischer Auf-/Abschlag über ΔP_sonder-Wert
₁	Heizkörper wird viel schneller warm alsdie anderen Heizkörper	1000 Pa
₂	Heizkörper wird schneller warm als die anderen Heizkörper	500 Pa
3	Heizkörper wird annähernd genauso schnell warm wie die anderen Heizkörper	0 Pa
4	Heizkörper wird langsamer warm als die anderen Heizkörper	–500 Pa
₅	Heizkörper wird viel langsamer warm als die anderen Heizkörper	–1000 Pa

Innerhalb der Anlagenhydraulik kann dieser Bewertungswert zur Erfordernis der Förderhöhen-Heraufsetzung führen oder es erforderlich machen, dass vereinzelte Voreinstellwert der jeweiligen Ventile angepasst werden müssen.

5.1.23 Unter Vorgabe einer gewünschten Mindestventilautorität a kann nachfolgend gemäß der Formel
der zur Einhaltung der gewählten Ventilautorität erforderliche Mindestdruckabfall über dem zugehörigen Drosselorgan berechnet werden.
5.1.24 Dieser nach Punkt 5.1.23 bestimmte Mindestdruckabfall über dem Ventil eröffnet nachfolgend die Auswahlmöglichkeit des für den hydraulisch ungünstigsten Fließweg einzustellenden kV-Wertes:

Dafür wird der auf diese Weise berechnete kV-Wert nachfolgend bevorzugt automatisiert mit den möglichen Einstellwerten aus den Herstellerdatenbanken verglichen. Der für den jeweiligen Fließweg und den gemäß Punkt 5.1.13 gewählten Ventiltyp innerhalb der Datenbank am Nächsten liegende kV-Wert wird entsprechend als korrigierter Durchflusswert (k_v,korrigiert) für die weitergehenden Berechnungen verwendet.

5.1.25 Gemäß der Formel
lässt sich nachfolgend der über dem jeweiligen Ventilkörper bei Erfüllung der gewünschten Mindestventilautorität anfallende Druckverlust bestimmen.
5.1.26 Summiert mit dem gemäß Punkt 5.1.15 ermittelten Druckverlust über dem Rohrnetz und etwaigen Sondereinbauten sowie dem Nutzerempfinden, ergibt sich der zu erwartende Gesamtdruckverlust für den jeweiligen Fließweg: Δp_{ges_1..n} = Σ(l·R + Z)_EFW + Σ(l·R + Z)_SVTS + Δp_v + Δp_sonder + Δp_Nutzer
5.1.27 Basierend auf dem gemäß Punkt 5.1.26 ermittelten Gesamtdruckverlust kann die eindeutige Identifizierung des hydraulisch ungünstigsten Fließweges (Δp_{ges_hu}) erfolgen. Die Festlegung erfolgt im Detail über eine Maximalauswahl der für jeden Fließweg separat ermittelten Δp_ges-Werte.
5.1.28 Es gilt Δp_{ges_hu} = Max(Δp_{ges_1..n}).
5.1.29 Da das im Rohr- bzw. Kanalnetz zu befördernde Medium (z. B. Wasser, Luft, Öl, etc.) immer den Weg des geringsten hydraulischen Widerstands gehen wird, muss der Druckverlust in allen parallel geschalteten Stromkreisen gleich groß sein bzw. in Näherung auf den errechneten Wert von Δp_{ges_hu} des hydraulisch ungünstigsten Fließweges gebracht werden. Dafür wird gemäß der Formel Δp_{v_erf} = Δp_{ges_hu} – (Δ_{pges_1..n} – Δp_v) der über dem jeweiligen Ventil abzubauende Druck berechnet, welcher erforderlich ist um den zugehörigen Fließweg auf den benötigten hydraulischen Widerstand zu bringen und gleichzeitig die geforderte Mindestventilautorität zu erfüllen. Für den hydraulisch ungünstigsten Fließweg ist natürlich an dieser Stelle für den Δp_{v_erf}-Wert entweder der Absolut-Wert der obenstehenden Gleichung oder unmittelbar der gemäß Punkt 5.1.25 ermittelte Δp_v-Wert anzusetzen.
5.1.30 Da nun sämtliche erforderlichen Druckverluste welche sich für den hydraulischen Abgleich des Gesamtsystems über den Ventilen einstellen müssen bekannt sind, können anhand der gemäß Punkt 5.1.29 ermittelten Δp_{v_erf}-Werte die benötigten Voreinstellwerte der Ventile bestimmt werden. Dafür wird gemäß der Formel
der für den jeweiligen Fließweg erforderliche k_{v_erf}-Wert bestimmt. Anhand dieser Werte kann dann innerhalb einer bevorzugt auf der Regelung hinterlegten Herstellerdatenbank der am Nächsten liegende k_{v_hst}-Herstellerwert für die zugehörige Voreinstellung des gewählten Ventiltyps erfolgen. Berechnet die Regelung bspw. einen erforderlichen k_{v_erf}-Wert von 0,327 m³/h weist die Regelung ihm automatisiert den am Nächsten tieferliegenden einstellbaren k_{v_hst}-Herstellerwert von z. B. 0,313 m³/h zu. Der gewählte Voreinstellwert sollte in jedem Fall niedriger oder maximal gleich groß um sicherzustellen, dass die gewünschte Mindestventilautorität eingehalten wird.
5.1.31 In der bevorzugten Anwendung des Verfahrens werden die auf die zuvor beschriebene Weise ermittelten Voreinstellwerte unmittelbar auf dem zugehörigem Stellantrieb visuell oder akustisch ausgegeben und können nachfolgend von Hand am zugehörigen Drosselorgan eingestellt werden. Die Logik wird dabei bevorzugt dieselben Kennzeichnungen bzw. Benennungen der Voreinstellwerte, welche sich auch auf den Ventilkörpern (meist in Form von Stanzungen) widerfinden, ausgeben. Die Übermittlung der zugehörigen Daten zwischen zentraler Logik und dem jeweiligen Stellantrieb zur Visualisierung des jeweiligen Voreinstellwertes erfolgt dabei bevorzugt über eine uni- oder bi-direktionale Funkkommunikation. Alternativ wäre auch eine reine zusammenfassende Ausgabe der Voreinstellwerte auf bspw. einem mobilen Endgerät, PC, Mac oder über einen Papierausdruck bzw. automatisierten Emailversand denkbar. Zusätzlich besteht die Möglichkeit die eindeutige Identifizierung des jeweiligen Ventilkörpers zur Voreinstellung der ermittelten Werte über bspw. einen QR- und/oder Bar-Code, welcher bevorzugt unmittelbar auf dem jeweiligen Stellantrieb aufgebracht ist, durchzuführen. Die den hydraulischen Abgleich durchführende Person könnte auf diese Weise bspw. mit einem mobilen Endgerät den jeweiligen Code optisch erfassen und unmittelbar den zugehörigen Voreinstellwert angezeigt bekommen bzw. via Augmented Reality als eingeblendeten Lager visualisiert bekommen. Ebenfalls denkbar wäre eine eindeutige Identifizierung über einen RFID-Transponder der ebenfalls bevorzugt in dem Antrieb verbaut wurde.
5.1.32 Ist die Voreinstellung erfolgt kann die interne Logik zudem den nun reell zu erwartenden Druckverlust über dem Ventilkörper bestimmen. Dafür wird der aus der Datenbank bekannte k_{v_hst}-Wert in die nachfolgende Formel eingesetzt
5.1.33 Gemäß der Formel Δp_{ges_reell} = (Δp_{ges_1..n} – Δp_v) + Δp_{v_reell} lässt sich nachfolgend der tatsächlich erforderliche Gesamtdruckverlust der einzelnen Fließwege bestimmen.
5.1.34 Eine Maximalauswahl der gemäß Punkt 5.1.33 ermittelten Gesamtdruckverluste ermöglich zudem einen unmittelbaren Rückschluss auf die benötigte Mindestförderhöhe des zugehörigen Druckerzeugers. Dieser Wert lässt sich bevorzugt über bspw. eine Kommunikationsschnittstelle mit einer Kesselregelung oder einer anderweitigen speicherprogrammierbaren Steuerung austauschen und ermöglicht auch für den Druckerzeuger/die zugehörige Pumpe die Festlegung des optimalen Betriebspunktes für den Auslegungszustand.
5.1.35 In einer weiteren möglichen Anwendung des Verfahrens lässt sich der gemäß Punkt 5.1.30 ermittelte Voreinstellwert bspw. auch mit einer Vorrichtung gemäß DE 10 2010 049 193 ebenfalls automatisiert einstellen. Hierbei verfügt der verwendete stellmotorgetriebene Ventilaufsatz über eine Umschaltfunktionalität zwischen normalen Regelbetrieb und hydraulischer Abgleichfunktion. Diese automatisierte Einstellmöglichkeit der Voreinstellwerte könnte bspw. auch die nachträgliche Nutzerempfinden-Anpassung gemäß Punkt 5.1.22 vereinfachen.
5.1.36 Ist der hydraulische Abgleich gemäß der vorgenannten Schritte erfolgt, besteht über das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls die Möglichkeit der Validierung des durchgeführten hydraulischen Abgleichs. Dafür lassen sich die ermittelten Gesamtdruckverluste der einzelnen Fließwege bspw. in Form von Balkendiagrammen ausgeben und die jeweiligen Abweichungen zum hydraulisch ungünstigsten Fließweges gegenüberstellen. Des Weiteren lassen sich bspw. die resultierenden Ventilautoritäten der jeweiligen Drosselorgane darstellen und bewerten. Diese Darstellungen erfolgen ebenfalls bevorzugt auf mobilen Endgeräten. Können aber auch in Form von automatisiert initialisierten Druckaufträgen erfolgen, welche z. B. zu einer nachfolgenden postalisch Zustellung eines „Abgleichs-Zertifikat” genutzt werden könnten.
5.1.37 Nach einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden im Zusammenspiel zwischen der zentralen Logik und einem mobilen Endgerät bspw. über eine systemzugehörige sogenannte App Handlungsempfehlungen gegeben welche hydraulische Anpassungen das Ergebnis noch weitergehend optimieren können.
5.1.38 Aus den gemäß Punkt 5.1.32 und 5.1.33 ermittelten Druckwerten lässt sich nun gemäß der Formel
die in Näherung reell zu erwartende Ventilautorität für jeden Fließweg bzw. jedes Drosselorgan bestimmen. Über eine Minimalwert-Auswahl dieser Autoritätswerte kann die resultierende a_{reell_ min}-Größe in einer weiteren möglichen Anwendungsform ebenfalls iterativ auf die gewählte Auslegungsspreizung einwirken. Konkret könnte bspw. die gewählte Rücklauftemperatur solange iterativ angepasst werden, bis der über die Ventile anfallende Druckverlust auf ein notwendiges Minimum zur Erhaltung der geforderten Mindestventilautorität reduziert wurde. Es handelt sich entsprechend mathematisch gesehen um eine iterative Zielwertsuche.

6. Erreichte Vorteile
Über das entwickelte Verfahren lässt sich der statische hydraulische Abgleich selbst von unbekannten Verbrauchernetzen mit einem äußerst geringem Aufwand umsetzen. Dabei werden erstmals die technischen Möglichkeiten mobiler Endgeräte, die Wärmeerzeuger-Anlagentechnik sowie die Informationen und Eingriffsmöglichkeiten aus den Einzelräumen über eine zugehörig entwickelte Vorrichtung zu einer ganzheitlich abgestimmten Systemlösung kombiniert. Dieses technische Zusammenspiel eröffnet rein über die Eingabe einiger weniger Spezifikationswerte die Möglichkeit den hydraulischen Abgleich im Bestand breifflächig mit vertretbaren Aufwand durchzuführen. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist das Verfahren zudem mit nur wenigen Messungen zu realisieren und bittet dadurch der es durchführenden Person eine beachtliche Zeitersparnis. Des Weiteren eröffnet es eine interessante Validierungsmöglichkeit der Durchführung des hydraulischen Abgleichs überhaupt. Dadurch wird bspw. dem Handwerk die Möglichkeit geschaffen seine Leistungen hinsichtlich des hydraulischen Abgleichs dem Kunden gegenüber auch nachweislich erbringen zu können. Der Kunde wiederrum erlangt die Gewissheit dass der eigentlich gemäß VOB/C – DIN 18380 geschuldete Abgleich auch tatsächlich durchgeführt wurde.
7. Beschreibung der eingereichten Zeichnungen

7.1 1 gibt eine mögliche Schritt- für Schritt-Anleitung zur Durchführung des Verfahrens wieder.
7.2 2 stellt eine mögliche Anlagensituation in einem Bestands- oder Neubaugebäude dar. Im Speziellen dient die Darstellung zum vereinfachten Verständnis wie die Zonenzuweisung gemäß Punkt 5.1.17 über bspw. ein mobiles Endgerät erfolgen kann.

8. Bezugszeichenliste
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009011522 A1 [0001]
DE 102010049193 A1 [0001]
DE 4221725 A1 [0001]
DE 10243076 A1 [0001]
DE 19506628 A1 [0001]
DE 10003394 A1 [0001]
EP 2085707 A2 [0001]
DE 102010049193 [0015]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 18380 [0001]
DIN 18380 [0016]

Claims

Verfahren zur Ermittlung von hydraulischen Kennwerten/Voreinstellwerten für parallel eingebundene Wärmeübertragungsflächen in einem fluiddurchströmten Erzeuger-, Verteil- oder Verbrauchernetz, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer definierten Förderhöhen-/Druckhöhenvorgabe (Δp_konstant) eines drehzahlgeregelten Druckerzeugers sowie einer fließwegzugehörigen Volumenstrom- sowie temperaturabhängigen Zeiterfassung der hydraulisch ungünstigste Fließweg bekannter sowie unbekannter Rohrnetze bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Genauigkeit der bestimmten Kennwerte durch die Eingabe von Drosselorgan-, Wärmeübertragungsflächen- und Systemtemperatur-Spezifikationen umfangreich gesteigert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Genauigkeitssteigerung der Kennwertermittlung über die Zuordnung der Wärmeübertragungsflächen in Zonen welche einen Rückschluss auf ihren jeweiligen Abstand zu dem Druckerzeuger zulassen, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, 1 und 2 oder 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Kennwerte bzw. die sich aus ihnen ergebenden Voreinstellwerte zur Durchführung eines hydraulischen Abgleichs des zugehörigen Systems/Rohrnetzes verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 1 und 2 oder 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Fließwegcharakteristiken zur optimierten Einstellung der Förderhöhe des zugehörigen Druckerzeugers genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 oder 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe der genauigkeitssteigernden Spezifikationen über eine Smartphone-App, einen Browser oder ein eigenständiges Softwareprogramm erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten und innerhalb der übergeordneten Logik vorliegenden Werte zu einer dynamischen oder statischen Visualisierung der hydraulischen Zustände des zugehörigen Rohrnetzes genutzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 1 und 2 oder 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten hydraulischen Voreinstellwerte auf bzw. an einem elektrischen Stellantrieb und/oder über einen PC, Mac oder Smartphone visuell oder akustisch ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Genauigkeit der hydraulischen Kennwertermittlung der einzelnen Fließwege neben der maximalen Förderhöhenvorgabe weitere Pumpendruck-Sollwerte (z. B. die minimale und mittlere Pumpenförderhöhe) vorgegeben werden und der hydraulische Kennwert des jeweiligen Fließweges aus bspw. dem arithmetischen Mittel dieser Zwischenkennwerte ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das individuelle Öffnen und Schließen der Ventile der einzelnen Fließwege bevorzugt über elektrische Stellantriebe (batteriebetrieben, thermoelektrisch, photovoltaisch oder dauerstromversorgt via Kabelanbindung) welche über eine Funk-Schnittstelle verfügen, erfolgt.
Verfahren zur Heiz- oder Kühlleistungsbestimmung eines Raumes dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenaufnahme von beliebigen Räumen (bspw. als Grundlage zur Ermittlung der Sollvolumenströme zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1) über eine Erweiterte Realitäts-Funktionalität (Augumented Reality) erfolgt und die auf diese Weise ermittelten Werte mit einem auf die Gebäudemasse rückschließbaren Kennwerten (z. B. Wärmedurchgangskoeffizienten) sowie einer Auslegungsspreizung (maximal zu erwartende Differenz zwischen Innen- und Außentemperatur, z. B. 32 Kelvin) multipliziert werden.
Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der einen Rückschluss auf die Gebäudemasse eröffnende Kennwert messtechnisch erfasst wird und entweder direkt über eine Datenschnittstelle oder indirekt über eine manuelle Eingabe auf bspw. einem mobilen Endgerät an eine übergeordnete Logik übermittelt wird.
Verfahren zur Zuweisung von hydraulischen Voreinstellwerten dadurch gekennzeichnet, dass die eindeutige Identifizierung der jeweils einzustellenden Ventilkörper über einen QR-, Bar-Code oder einen RFID-Transponder erfolgt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, 1 und 2 oder 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass neben der Mechanik zum Öffnen und Schließen eines kompatiblen Drosselorgans eine Sensorik zur direkten oder indirekten Vorlauftemperaturerfassung vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorrichtung zudem bspw. über einen thermoelektrischen Generator und/oder eine Photovoltaikzelle eigenständig mit Energie versorgt bzw. energieautark in den zugehörigen Systemprozess eingebunden ist und zudem über eine Funk-Kommunikationsschnittstelle verfügt.