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Ich kann mir die Abflachung noch immer nicht erklären. In diesem Bereich steigt der angelegte Druck, aber alles andere bleibt konstant (Heizleistung, Fließgeschwindigkeit, Spreizung, Rücklauftemperatur...)? Kann ich irgendwie nicht nachvollziehen warum das im Übergangsbereich so sein soll. Hätte eher eine sprunghafte Änderung erwartet, wenn die laminare Strömung in eine turbulente übergeht.  |
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Danke für eure schnellen Antworten |
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Welche Änderung hättest du erwartet. Im Übergangsbereich steigt der Druckverlust sprunghaft an (in der Grafik müsste man vielleicht die x mit der y-Achse vertauschen, dann wäre es vielleicht einfacher ersichtlich), dabei ändert sich der Volumenstrom nicht, wodurch die Heizleistung auch nicht ansteigt. |
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ok - jetzt ist es mir klar |
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Bei Tiefenbohrungen sagt man ja, dass der turbulente Betrieb mehr Entzugsleistung bringt. Gilt das nicht auch für die Fußbodenheizung? Müsste demnach im Übergangsbereich zwischen laminar und turbulent nicht auch die Heizleistung bereits ansteigen obwohl der Volumenstrom gleich bleibt indem die Rücklauftemperatur sinkt? Dem Wasser wegen des besseren Überganges mehr Wärme entzogen wird? |
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servus heribert, ja, so ist es. der temperaturübergang wasser->rohr sinkt auf grob die hälfte. der effekt ist ähnlich wie wenn ein besser leitendener bodenbelag verlegt ist. die oberflächentemperatur des bodens kommt näher an die heizwassertemperatur -> die abgegebene leistung steigt... |
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danke dyarne, @berhan wird dieser Effekt von der Heizlasttabelle berücksichtigt, bzw. ist der relevant? |
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man kann sich hier schnell auch zu weit im theoretischen ansatz verlieren. beispiel: eigentlich müßte man eine heizflächenauslegung für ein modulierendes system anders rechnen bzw ansetzen als für ein on off-system. nach dem pareto prinzip kann man ein modulierendes system auf den 50% lastfall optimieren/rechnen, weil damit bis zu 90% der heizarbeit gedeckt werden. dort wird das match gewonnen. der auslegunsgpunkt ist der 1%-fall und spielt in der praxis wenig rolle. nur können sollte ihn das system halt ... das geht bsplw beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] soweit daß wir dort die kollektorhydraulik anders auslegen wenn es sich um eine on/off statt einer modulierenden wp gleicher nennleistung handelt. hier eine grafik zur heizlastverteilung über die heizperiode....  |
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Ja, wird berücksichtigt. Wobei der Bereich zwischen 2300 Re und 7000 Re als Übergangsbereich definiert wurde. Ich empfehle dazu den Forschungsbericht LowEx, nachdem der Algorithmus für den Wärmestrom ja nicht von mir kommt, sondern von Bernd Glück http://berndglueck.de/dl/?dl=LowEx+Bericht_LowEx.pdf S. 36 ff 'Wärmeübergangskoeffizient im Rohr Re = w * di / nyM If Re > 7000 Then GB = (5.15 * 0.4343 * Math.Log(Re) - 4.64) ^ -2 Nu = GB * (Re - 1000) * Pr / (1 + 12.7 * GB ^ 0.5 * (Pr ^ 0.667 - 1)) * (1 + (di / L) ^ 0.667) ElseIf Re > 2300 Then GB = (5.15 * 0.4343 * Math.Log(7000) - 4.64) ^ -2 Nut = GB * (7000 - 1000) * Pr / (1 + 12.7 * GB ^ 0.5 * (Pr ^ 0.667 - 1)) * (1 + (di / L) ^ 0.667) Nul = (49.028 + 4.173 * 2300 * Pr * di / L) ^ 0.333 fak = (Re - 2300) / (7000 - 2300) Nu = (1 - fak) * Nul + fak * Nut Else Nu = (49.028 + 4.173 * Re * Pr * di / L) ^ 0.333 End If alphaR = Nu * lamM / di |
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gehe davon aus dass du und Bernd Glück da ganze Arbeit geleistet haben, aber hat mich gewundert, dass in diesem Übergangsbereich von laminar zu turbulent die Heizleistung nicht doch ein wenig ansteigt, wegen dem verbesserten Übergangswiderstand von Wasser zu Rohr. Ganz wenig steigt die Leistung auch an, aber nicht viel. (z.B: bei 3000Pa --> 2625,96W und bei 3500Pa -->2625,98 W) |
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Bekannt ist mir diese Sichtweise schon gewesen, aber konkret umgesetzt habe ich das bisher noch nirgendes hier im Forum gesehen mit dem 50% Lastfall. Bitte belehrt mich eines Besseren :) Konkret heißt das was und wie ist das Vorgehen?: Fall 1: in 1% der Laufzeit werden 100% Leistung benötigt: z.B: das Haus hat 7 kW Heizlast bei -13 Grad. Dann muss die WPWP [Wärmepumpe] auch 7 kW können und das Rohrnetz den Druchfluss aufnehmen, den die Heizkreispumpe erzeugt um 7 kW loszuwerden und dabei keine Unter/oder Überdeckung vorhanden sein. Also die perhan'sche Auslegungstabelle. Fall 2: in 90% der Laufzeit werden 50% Leistung benötigt: dann würde man die Heizlast der Räume halbieren ... und was dann? Bzw., welche Schritte sind genau mit dieser Aussage gemeint: Unterscheiden zwischen diesen beiden Fällen muss man vermutlich nur wenn man keine gleichlangen Kreise hat. Oder eine Anbindeleitung ins OG zu dünn ist und das Gleichgewicht trotz gleich langer Kreise gestört wird. Dann muss man sich einen Fall aussuchen, bei dem sich die gewünschten Raumtemperaturen einstellen und dazu nimmt man dann den Fall 2 der 90% der Zeit vorhanden ist? |
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 Du hättest die Gleichung 1.53 erwartet, für die Berechnung wird aber die Gleichung 1.61 verwendet. Ich vermute aber, dass bei deiner Auslegung die Reynolds-Zahl bei 3500 Pa <= 2300 ist, da gemäß deiner letzten Grafik diese erst bei 4000 Pa über 2300 ist. Warum aber auch bei Re > 2300 der Übergang nicht sprunghaft ist, steht im Forschungsbericht. Siehe LowEx S. 37 "Für den turbulenten Bereich erfolgten neue Auswertungen der bekannten Versuchsergebnisse, wobei auch ein stetiger Übergang zwischen den laminaren und den turbulenten NUSSELT-Zahlen hergestellt wurde. Dies dient einerseits der Beseitigung von numerischen Instabilitäten bei wärmetechnischen Berechnungen – beispielsweise Optimierungen – infolge wiederholter Sprünge zwischen Nu laminar und Nu turbulent im Übergangsbereich. Andererseits wird damit der Erkenntnis von ROTTA Rechnung getragen, der im Übergangsbereich Re > 2300 alternierende Umschläge der Strömungsform feststellte." "Die Linearisierung im Übergangsbereich ist natürlich umstritten, denn bei technisch realen Einströmbedingungen wird häufig eine beständige turbulente Strömung zu erwarten sein. Die Linearisierung wäre natürlich auch mit den früheren Berechnungsgleichungen möglich, wobei als Grenzwert Re = 7000 vorgeschlagen wird." |
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@heribert Die Fragen die du stellst, hatte ich mir vor einem Jahr auch gestellt. Siehe https://www.energiesparhaus.at/forum-fussbodenheizungsauslegung/53160_1#500352 ,bist also nur ein Jahr hinten nach Es gibt auch eine wirtschaftliche Betrachtungsweise, wenn ich für den 90% Fall auslege wird es günstiger. Für den 1% Fall muss ich dann halt die Vorlauftemperaturen erhöhen. Selbiges gibt es auch für die WPWP [Wärmepumpe]. Ich kann diese monovalent oder bivalent betreiben. Bei monovalent wird die Heizlast nur von der WPWP [Wärmepumpe] getragen. Jedoch hat eigentlich jede WPWP [Wärmepumpe] einen Heizstab verbaut. So kommt man mit einer WPWP [Wärmepumpe], die eine Heizleistung von 3 kW aufweist, bei einer Heizlast von 4,5 kW eigentlich aus. Die 1,5 kW übernimmt der Heizstab für den 1% Fall. Falls du für dich aber die Heizlasten berechnen willst, kann ich dir das Jahrbuch von Zamg empfehlen. https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/klimauebersichten/jahrbuch Über die Tagesauswertung, der Globalstrahlung und der Lufttemperatur + Energieausweis kannst du dir die Heizlasten sehr genau berechnen und so auch die Lastverteilung bestimmen (Speichermasse nicht vergessen). Die Anbindeleitung hat bei dir eigentlich fast keine Auswirkung, siehe https://www.energiesparhaus.at/forum-halbwissen-fbh-auslegung/54968_4#553571 Die Kurven EG zu OG sind fast synchron. |
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ob sprunghaft oder linear ist eigentlich egal, beides wird höher im Übergangsbereich, aber vermutlich ist der Einfluss des verbesserten Wärmeübergangs (Nußelt-Zahl Nu) bei konstanter Strömungsgeschwindigkeit (im Übergangsbereich) nicht merkbar. Ansonsten hätte ich so einen Verlauf erwartet wie unten eingezeichnet, einen Nu proportionalen Anstieg der Heizleistung im Übergangsbereich.  dann hoff ich du bist schon mindestends ein halbes Jahr eingezogen. :) für den Fall 2 (90% der Laufzeit werden 50% Leistung) macht man deine Tabelle wirklich mit der halbierten Raumheizlast, kaum zu glauben? Wer hat das schon so gemacht? Oder macht man nur die Tacosetter-Einstellungen dann im Betrieb für diesen Fall? |
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Ich hab meine Heizung für -9°C ausgelegt, und dann alles für -13°C, -5°C und +2°C gegengerechnet. Dann einfach mit reduzierter VL VL [Vorlauf]-Temp. gerechnet. Ohne die Auslegung zu verändern, hat das meist trotzdem gut gepasst. Allerdings wird die Rechnung bei 0°C oder höher ein reines Schätzeisen. Hier haben dann die geschätzten inneren oder solaren Gewinne deutlich mehr Einfluss, als z.B. die Durchsätze der Heizkreise. Wenn man die nicht genau abschätzen kann, wird so eine Rechnung dann bald sinnlos. Was sich bei gerechneten höheren Außentemperaturen und kleinerer VL VL [Vorlauf]-Temp auch gezeigt hat: Es wird sehr schwer Temperatur-Unterschiede zw. den Räumen zu erreichen. So sind meine Bäder im Auslegungsfall bei -13°C AT AT [Außentemperatur] noch deutlich wärmer als die anderen Räume. Bei gerechneten 2°C AT AT [Außentemperatur] hingegen nur mehr leicht wärmer. (ganz einfach weil die VL VL [Vorlauf]-Temp schon so minimal ist, und damit der Leistungsunterschied immer kleiner wird) |
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Die Re-Zahl bleibt ändert sich bei dir zwischen 3000 und 4000 Pa ja nicht, deswegen gibt es keinen Anstieg. Unsere Betrachtung ist ja aus Sicht der Druckverlustes, du müsstest das Chat mit der Re-Zahl erstellen, dann passt's. Vermutlich nicht, da wir hier im Forum bestrebt sind, den Energieverbrauch gering zu halten. Aber eine 35/30 Auslegung würde schon in diese Richtung gehen. |
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genau diese raumweisen zieltemperaturen als auslegungsvorgabe bewirken hintenraus die größte streuung. wenn man hier einen größeren bereich zuläßt wird das system bei weitem toleranter... |
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genau: die hydraulische balance der kreise ist der einzige weg ein stabiles und tolerantes system zu bekommen, das in allen realen arbeitspunkten optimal zusammenspielt. alle auslegungen auf einen einzelnen - theoretischen - punkt, der in der praxis kaum eine rolle spielen wird können per drosselung und theoretischen werten für raumtemperatur, durchfluß, spreizung, vl, rl immer nur auf diesen punkt optimiert werden. reine theorie... aber dennoch heute der mäßig bis wenig brauchbare standard der branche... das gipfelt dann sogar in teilweise negativen raumheizlasten weil sinnlose raumtemperaturDIFFERENZvorgaben angesetzt werden.... |
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Ja genau. Deswegen bin ich ja den Weg gegangen, auf gleiche Kreislängen und harmonische Heizleistungen auszulegen. Ich habe keine "Zielraumtemperaturen" in der Rechnung. Sondern es ergeben sich errechnete Raumtemperaturen aufgrund der Rohrverlegung. Einfach eine andere Darstellungsweise von errechneten Über/Unterdeckungen. Viel besser kriegt man das mit Excel aber auch nicht hin. Und irgendein Ergebnis muss man ja auch in irgendeiner Form darstellen. Sonst kann ichs ja gleich wie viele Heizungsbauer machen und einfach auf gut Glück die Kreise verlegen. Aber wie man sieht, bastelt hier jeder ein wenig an seiner eigenen Berechungs-Variante, weil die Auslegungen der Rohrhersteller gefallen uns gesammelt nicht. |
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Edit: Hab grad gesehen, Heribert springt hier ziemlich zwischen den einzelnen Threads hin und her. Da ists schwer den Überblick zu behalten: Die Antwort gehört da eigentlich auch dazu: https://www.energiesparhaus.at/forum-efh-pp-geq-heizlast-bis-fbh-auslegung/54959_4#554248 |
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danke mal zwischendurch an die Runde für eure Zeit. du meinst damit Bereiche von den Raumtemperaturen? z.B: Schlafzimmer 18-20, Wohnzimmer 20-22? harmonische Heizleistungen, was genau heißt harmonisch? Und was ist der Hintergedanke? kannst gerne verlinken, falls du das schon mal wo erklärt hast. also deine Variante hast du in excel umgesetzt? Gibts dazu einen Downloadlink irgendwo, bzw würdest du das sharen? Für allgemeine Fragen, hatte ich mir gedacht, wäre dieser Thread passender. Hat sich aber nicht immer so klar trennen lassen. -sorry für die Verwirrung |
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