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Hilfe Auslegung BKA / FBH

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8.10. - 17.10.2021
16 Beiträge | 5 Autoren 16
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Liebes Forum,
da nächste Woche die Deckenelemente kommen beschäftige ich mich aktuell mit der Auslegung der Heizkreise. Wir haben Hanglage und die Schlafräume im UG. Darüber kommt jetzt also die Decke  in die PE-RT 5S 20x2,25mm Rohre als Betonkernaktivierung kommen (ich persönlich hätte lieber Alu-Verbund gehabt aber Insti und Verfügbarkeit spielen nicht mit). Alle Räume bekommen auch FBH 17x2mm. 
Insti hat vorgeschlagen BKA mit VA 15 und rund 120m Länge zu verlegen, näheres dann auf der Baustelle...

Ich habe mal versucht vorab die Situation zu planen und tendiere eher zu Kreislängen mit VA 20 und 100m. Über dem Badezimmer (roter Kreis) bietet sich VA 15 mit ca. 100 m an, wenn dieser Kreis einigermassen raumbezogen ist kann ich im Sommer hier auf die Kühlung verzichten, habe ich mir gedacht.
Natürlich ist die Lage des kalten Elternschalfzimmers (lila Kreis) direkt in neben dem warmen Bad nicht optimal, aber nicht zu ändern. 

Die FBH habe ich mal kurz skizziert und komme auch in die Richtung 100m lange Kreise, wobei die Details noch zu optimeren sind. (oranger Kreis müsste noch länger werden, Badezimmer Wandheizung müsste noch wo dazukommen, Schlafzimmerkreise würde ich gerne gleichmäßiger mischen, damit ich 1 Kreis bei bedarf ganz abschalten kann...)

Was haltet ihr vom generellen Verhältnis von FBH und BKA Kreislänge?
BKA 20x2,3mm / 100m / VA 20 
FBH 17x2mm / 100m / VA 15

ist das stimmig? 
Gerade bei den BKA-Längen habe ich von 140-70m Länge als Empfehlung schon fast alles gelesen. Auf lange Sicht ist geplant mit PV in den Beton zu buffern. Heizquelle ist übrigens RGK.

Die Auslegung des OGs steht noch an...


Hilfe Auslegung BKA / FBH


Hilfe Auslegung BKA / FBH


 
 
8.10.2021 (#1)
Was ist mit den freien Bereichen? Über dem roten Kreis liegt das Treppenloch oder? Aber was ist mit dem freien Bereich über dem HKV der BKA?

Kannst du bitte mal nur die Werkplanung des Betonwerks reinstellen?

Ohne es nachgerechnet zu haben solltest du mit deinen Heizkreislängen überall im laminaren Bereich bleiben. Die BKA wird "etwas" mehr kriegen. Zum Vergleich ich habe BKA 110m 20x2 und FBH 90-100m 16x2. Da sagt die Auslegungstabelle, dass alles lamininar bleibt. 

Wenn du richtig in die BKA mit PV Strom "reinballern" willst, würde ich das eher turbulent auslegen. Da sollten die Kreise dann eher bei 70-80m liegen. Die WP sollte auch einen hohen Volumenstrom schaffen denke ich. @berhan hat da Erfahrung. 
9.10.2021 (#2)
Genau, dort ist das Treppenloch!

Und planaufwärts vom HKV ist ein Deckensprung und darüber dann das Eingangspodest. Wohl ordentlich gedämmt, aber über den Deckensprung bekomm ich keine BKA.

Hmm, also Tendenz 70-80m BKA... Mehr VA oder ein zusätzlicher Kreis...

Ein Kreis am Gang wäre gut, aber wohl zum Verlegen mit den Abstandhaltern doof...
9.10.2021 (#3)
20x2 solltest du 140m Länge nehmen wenns zu 16x2 mit 85m passen soll.
Zu 17x2 müsste dann das 20x2 kürzer sein. Denke mal so wie der Vorredner 110 zu 90m.
Aber ich würd in Beton ein Pe-Rt Rohr nehmen. Das hat mehr Stabilität. Gibts das als 17x2?


10.10.2021 (#4)
Bei der Dimensionierung der BKA kommt es halt auch darauf an, wie zukünftig gekühlt bzw. geheizt wird.

Aus meiner Sicht gibt es dazu zwei Varianten.

1. Durchgängiger gleichmäßiger Betrieb der Heizung bzw. Kühlung. Wird vor allem bei SWWP ohne PV der Fall sein. In diesem Fall ist die BKA in etwa gleich (Volumenstrom) zur FBH zu dimensionieren.

2. Die BKA dient neben der Heiz- und Kühlfläche als Puffer, um den Betrieb der Wärmepumpe in betriebstechnisch bzw. kostenmäßig günstige Zeiten zu verlegen. Dies ist vor allem bei LWWP bzw. SWWP mit PV der Fall. In diesem Fall sollte die BKA aufgrund der höheren Speichermasse mehr Volumenstrom abbekommen.


wendl schrieb: Was haltet ihr vom generellen Verhältnis von FBH und BKA Kreislänge?
BKA 20x2,3mm / 100m / VA 20 
FBH 17x2mm / 100m / VA 15

Verhältnis VA15/20 = 0,75

1. Wären bei turbulentem Betrieb mit einem Druckverlust von 6000 Pa
20x2,3 100m 2,36 l/min
17x2    100m 1,48 l/min
Verhältnis der Volumenströme 1,48/2,36= 0,63
0,75/0,63=119%

2. Wären bei laminarem Betrieb mit einem Druckverlust von 1500 Pa
20x2,3 100m 1,4 l/min
17x2    100m 0,71 l/min
Verhältnis der Volumenströme 0,71/1,4= 0,51
0,75/0,51=147%

In deiner Konstallation bekommt die BKA im laminaren (mit 1500 Pa), sowie auch im turbulentem Betrieb (mit 6000 Pa) mehr Volumensrom ab (ist bei gleicher Spreizung auch mehr Energie). Im Übergangsbereicht von laminar auf turbulent kann aber auch die FBH im Vorteil sein, da die turbulente Strömung bei Rohren mit größerem Durchmesser früher beginnt. Bei ca. 2700 Pa wäre die FBH mit 17x2 und 1,26 l/min gegenüber der BKA mit 20x2,3 und 1,51 l/min leicht im Vorteil.

Wieviel Volumenstrom schafft nun deine Umwälpumpe?
Ich nehme jetzt mal 8 Kreise für die BKA, 12 Kreise für die FBH und 2 Kreise für eine WH an. Wären dann bei turbulentem Betrieb:
8x2,36+14x1,48=39,6 l/min (also eher unwahrscheinlich außer du verbaust eine 12 kW WP).

Im laminaren Betrieb:
8x1,4+14x0,71=21,14 l/min

Und im Übergangsbereich:
8x1,51+14x1,26=29,72 l/min

Somit kannst du nur mit der Verschiebung des Volumenstroms die Energie Richtung BKA bzw. FBH verschieben. Die restliche Hydraulik, vor allem die Anbindeleitungen müssen natürlich passen, sonst verschiebt sich die Aufteilung gerade im laminaren Betrieb massiv (Empfehlung 4 Stk. HKV mit jeweils einer eigenen 32x3 Anbindung, keine Sammelleitungen oder nur in 40x3).
10.10.2021 (#5)
Herzlichen Dank an das Forum für die zahlreichen, versierten Antworten!
Ich habe mit der Antwort länger gebraucht weil ich ehrlich gesagt mit erst ein wenig einlesen muss um da mitzukommen...
 


mampfgnom schrieb: Kannst du bitte mal nur die Werkplanung des Betonwerks reinstellen?



Hilfe Auslegung BKA / FBH


uzi10 schrieb: Aber ich würd in Beton ein Pe-Rt Rohr nehmen

Du meinst ein reines Kunststoffrohr wäre gegenüber einem Aluverbundrohr stabiler? Ich hääte es aus dem Bauch heraus anders empfunden und auch Aufgrund des Leitwerts zum Aluverbund gegriffen. Nachdem ich das Rohr kommende Woche brauche gibt es ohnehin keine Alternative zum PE-RT.



uzi10 schrieb: Denke mal so wie der Vorredner 110 zu 90m

Das Rohr kommt im Gebinde von 300m oder 600m. Nachdem momentan ohnehin alles ein großes Überraschungsei ist, ich werde weiß welche Gebindeform kommt, noch ob der Installateur auch zum Installieren kommt (oder ich das im Alleingang verlege) gehe ich einfach mal von 300m Rollen aus (In Summe hat er für die BKA 1200m bestellt, was mir zu viel erscheint.). Daraus ergeben sich praktische Kreislängen für die BKA von kleiner: 75m, 100m, 150m, wobei die 150 ja schon zu lange werden...



berhan schrieb: 2. Die BKA dient neben der Heiz- und Kühlfläche als Puffer, um den Betrieb der Wärmepumpe in betriebstechnisch bzw. kostenmäßig günstige Zeiten zu verlegen. Dies ist vor allem bei LWWP bzw. SWWP mit PV der Fall. In diesem Fall sollte die BKA aufgrund der höheren Speichermasse mehr Volumenstrom abbekommen.

Von der Überlegung her wäre das mein bevorzugtes Ziel. Den PV-Ertrag kann ich tagsüber ja sonst nicht wirklich nutzen ohne Stromspeicher. Ob das Ziel aber wirklich so aber vernünftig nutzbar ist kann ich nicht beurteilen. In welchem Verhältnis könnte/sollte man hier die BKA bevorzugen? Ab wann wird diese Fehlanpassung dann für die Nutzung ohne PV zum Klotz am Bein?



berhan schrieb: In deiner Konstallation bekommt die BKA im laminaren (mit 1500 Pa), sowie auch im turbulentem Betrieb (mit 6000 Pa) mehr Volumensrom ab

Ich gestehe, ich komm bei den ganzen Details nicht ganz mit. Darf ich ganz kurz umreissen wie weit ich es zu verstehen glaube:
1. Mehr Heizfläche ist gut (und schlägt VA), geringere VL Temperatur etc.
2. Es ist das Ziel die Druckverluste/Widerstände? der Heizflächen möglichst gleich zu halten, daher gleiche Kreislängen bei gleichem Rohrdurchmesser sowie entsprechend im Verhältnis bei anderem Rohrdruchmesser.
3. Der Druckverlust ist aber nicht linear, und abhängig vom Rohrdruchmesser und Volumenstrom. Ab einen gewissen Voluemenstrom gehts in der Flüssigkeit von laminar zu turbulent über. Turbulent hat eine bessere Wärmeübertragung aber auch mehr Druckverlust!?


 


berhan schrieb: Wieviel Volumenstrom schafft nun deine Umwälpumpe?

Es kommt eine Nibe S1155-06 PC
 


berhan schrieb: 8x2,36+14x1,48=39,6 l/min (also eher unwahrscheinlich außer du verbaust eine 12 kW WP).

Der turbulente Betrieb ist also für die Wärmeübetragung gut, aber aufgrund des Widerstandes/Druckverlustes nur zu kosten einer großen, hungrigeren Pumpe möglich?!
Oder hat das mehr mit meiner konkreten Auslegung zu tun dass ich turbulent nicht schaffe?


berhan schrieb: Somit kannst du nur mit der Verschiebung des Volumenstroms die Energie Richtung BKA bzw. FBH verschieben.


berhan schrieb: Und im Übergangsbereich:
8x1,51+14x1,26=29,72 l/min


berhan schrieb: Im laminaren Betrieb:
8x1,4+14x0,71=21,14 l/min

Ist das eine erstrebenswerter Zustand?
Ich verstehe das so: Wenn der Volumenstrom groß ist ich also quasi die Heizung voll aufdrehe, komme ich in Richtung Übergangsbereich und die Verteilung FHB & BKA ist "gleichmäßiger" (wobei VA/und Betonmasse etc.). 

Im "sparsamen" Betrieb, deutlich laminar, bekommt die BKA in etwas das doppelte ab (1,4 zu 0,71)

Letztendlich hat man aber diese unterschiedlichen Widerstandes/Druckverlustes bzw. Ladevorzüge immer bei unterschiedlichen Rohrdurchmessern und nicht fixen Volumenströmen. Woran orientiert ihr euch da sonst? Am Verhältnis eines niedrigen, laminaren Volumenstroms?

Eine wirklich spannende Thematik. Da muss man erst mal reinkommen...

---

Leider wird die Zeit für die Entscheidung für mich langsam knapp und ich befürchte es wird letztendlich schrittweise, im Zuge des Bauvortschirtts entschieden.
Nachdem die BKA-Kreislängen praktisch im Raster 100m oder 75m fallen ist das mal die erste Entscheidung. Der Verlegeplan dem entsprechend. Darauf abstimmen kann ich dann die FBH-Längen (wobei das natürlich mit in etwa den Räumen zusammenpassen muss)
11.10.2021 (#6)


wendl schrieb: Turbulent hat eine bessere Wärmeübertragung aber auch mehr Druckverlust!?

Ja, die bessere Wärmeübertragung ist aber zu vernachlässigen.



wendl schrieb: Leider wird die Zeit für die Entscheidung für mich langsam knapp und ich befürchte es wird letztendlich schrittweise, im Zuge des Bauvortschirtts entschieden.

Grundsätzlich wirst du mit deiner Auslegung nix falsch machen, die BKA bzw. FBH kannst du ja auch noch drosseln, bzw. im Sommer die FBH sogar abdrehen.



wendl schrieb: Der turbulente Betrieb ist also für die Wärmeübetragung gut, aber aufgrund des Widerstandes/Druckverlustes nur zu kosten einer großen, hungrigeren Pumpe möglich?!
Oder hat das mehr mit meiner konkreten Auslegung zu tun dass ich turbulent nicht schaffe?

Liegt an der Pumpe, die werden so dimensioniert, dass sie bei einer Spreizung von 5 Kelvin ihre Normleistung schaffen. Daher große WP ist gleich viel Volumenstrom.

Das einzige, das mir in deiner Auslegung auffällt, ist der geringe VA in der BKA. Ein 20x2,3 ist mit VA20 nicht so einfach zu verlegen, da sehr bockig. Zumindest ging's bei mir mit dem PEX-Rohr nicht so leicht, ich denk das PE-HT wird ein ähnliches Verhalten aufweisen.


11.10.2021 (#7)
Ich bin neidisch auf eure Decken, da sind ja alle Gitterträger in einer Linie oder mit großen Abständen und Randbüdel werden nicht schon mit eingegossen. Ist die bewusst, dass du bei deinem aktuellen Verlegeplan viel mit der Flex ran musst?

Wie warm ist es denn bei euch aktuell noch? Ich darf früh schon manchmal die Scheibe kratzen und "freue" mich schon darauf, das steife Rohr für die Decke OG zu verlegen. Hast du schon mal ein FBH Rohr verlegt? Ich als absoluter Neuling war echt froh ein anfängerfreundliches MSVR gewählt zu haben.

@berhan müsste man nicht für ein richtiges Aufladen der Betondecke mit PV-Strom die FBH drosseln oder gar abdrehen (gut das wäre vielleicht zu extrem) oder regelst du das damit, dass die FBH am Übergangsbereich von laminar zu turbulent hängt und die BKA Kreise bereits turbulent sind und dann mehr Volumenstrom kriegen?
11.10.2021 (#8)


mampfgnom schrieb: Ist die bewusst, dass du bei deinem aktuellen Verlegeplan viel mit der Flex ran musst?

Nachden ich hier wirklich überschaubare Spannweiten habe ist sie Eisenmenge überschaubar. Warum meinst du dass ich viel zur Flex greifen muss? Eigentlich doch nur bei den Richtungänderungen. Meinst du wär es einfacher die Anbindeleitungen und Richtungabögen in einer Linie zu bündeln?


mampfgnom schrieb: Wie warm ist es denn bei euch aktuell noch? Ich darf früh schon manchmal die Scheibe kratzen und "freue" mich schon darauf, das steife Rohr für die Decke OG zu verlegen. Hast du schon mal ein FBH Rohr verlegt? Ich als absoluter Neuling war echt froh ein anfängerfreundliches MSVR gewählt zu haben.

Hab leider noch keine Erfahrung. Der Installateur lässt mich auch hängen. Am Donnerstag gegen Mittag wird es so weit sein. 10° Prognose. Werde versuchen die Rohre im Haus vorzuwärmen.
11.10.2021 (#9)
Jedes mal, wenn du in deinem Plan eine gestrichelte Linie kreuzt, musst du an einem Gitterträger vorbei. 


Hilfe Auslegung BKA / FBH

Das sind die "Dreiecke mit Spitze nach oben, die oben mit einer Stange verbunden sind." Man kann bei solchen Kreuzungen entweder die Stange oben wegflexen oder das Rohr durchfädeln. Letzteres willst du nicht mit steifem Rohr und 100m Rohrlänge. 
11.10.2021 (#10)


mampfgnom schrieb: @berhan müsste man nicht für ein richtiges Aufladen der Betondecke mit PV-Strom die FBH drosseln oder gar abdrehen (gut das wäre vielleicht zu extrem) oder regelst du das damit, dass die FBH am Übergangsbereich von laminar zu turbulent hängt und die BKA Kreise bereits turbulent sind und dann mehr Volumenstrom kriegen?

Ich regle den Volumenstrom gar nicht (die BKA ist aber mit 2,5 l/min sich turbulent und die FBH habe ich auf 1l/min eingedrosselt, ist also laminar) sondern nur die Vorlauftemperatur, mittels Sollwertverschiebung. Bei Sonnenaufgang im Winter (jetzt habe ich ja noch 23-24°C ohne Heizung) startet die Wärmepumpe und über den Vormittag wird der Sollwert der Vorlauftemperatur um 2 Kelvin angehoben. Somit erhöht die WP die Leistung, erreicht aber den Sollwert nicht (dient nur der Leistungserhöhung der WP). Am späten Nachmittag wird der Sollwert wieder reduziert, somit kann es auch passieren das die BKA ausreichend aufgeladen wurde, sich die Rücklauftemperatur schon erhöht hat und die WP abschaltet. Spätestens am 22 Uhr ist die WP immer aus. Ich muss aber dazu sagen, dass meine Heizlast durch das PH mit 3 kW eher gering und die aktivierte Speichermasse mit ca. 60 kWh/K eher hoch ist, und diese Variante bei anderer Konstellation vielleicht nicht funktioniert. Mit größerer WP mit 12-15 kW könnte ich die PV vielleicht auch noch besser Nutzen, aber das amortisiert sich vermutlich nie. Und für die sommerliche Entfeuchtung solle in Kürze eh noch eine Splitklima hinzukommen, wodurch ich bei gutem PV-Ertrag die Heizleistung im Winter nochmals um 5 kW anheben kann.
 
12.10.2021 (#11)


mampfgnom schrieb: Man kann bei solchen Kreuzungen entweder die Stange oben wegflexen oder das Rohr durchfädeln. Letzteres willst du nicht mit steifem Rohr und 100m Rohrlänge. 

Uns wurde sogar verboten, die Stange oben wegzuflexen. Da ist der Polier nacher durchgegangen und hat kontrolliert. Bei den zwei Stellen wo es notwendig war, hab ich vorher gefragt und er hat extra Eisen dazugelegt als Kompensation.
Und das Rohr durchfädeln..... wie mampfgnom schon sagte: das willst du nicht. Wir wären auch niemals fertig geworden mit durchfädeln. ganz abgesehen von den vielen Beschädigungs-Möglichkeiten bei so einer Durchfädel-Aktion.
12.10.2021 (#12)
Naja, ob man sich das auf seiner eigenen Baustelle verbieten lassen muss, weiß ich  nicht. Man sollte zumindest in der Statik schauen, ob an der zu flexenden Stelle zusätzliche Rundstähle aufgelegt werden oder "nur" die Stahlmatten. Letztere liegen ja großflächig auf und da kommt es auf ein oder zwei Spalte mit 40mm oder so nicht an.  
14.10.2021 (#13)
 


wendl schrieb: Am Donnerstag gegen Mittag wird es so weit sein.


Und war die Verlegung erfolgreich?
15.10.2021 (#14)
Haben das Rohr mal drauf. Der Installateur konnte doch kommen. Wir haben uns grob an meinen Plan gehalten, aber sind einfacher gefahren, ohne den Rücklauf gegenzuführen. 

Mein Polier war sehr entspannt und hatte kein Problem dass wir ein paar Abstandshalter geflext haben. Überhaupt toller Trupp. Am Montag kommt der Beton, aslo haben sie mir wirklich gut Zeit gegeben für meine Spielerei. Eisenmatten wurden nachdem wir die ersten 3 Kreise verlegt hatten mittels Kran auf die andere Seite gehoben. Also wirklich sehr unterstützend.
Mit dem Installateur war ich nicht ganz so zufrieden. War mir ein wenig zu eilig. Die Kreise ahben wir teils an die Distanzhalter gebunden, teils mit der Nagelpistole befestigt (ich hatte mir auch schon eine organisiert da ich davon ausgegangen bin dass ich das im Alleingang verlegen muss). Der 20er Abstand ist in der Praxis immer etwas breiter ausgefallen da es sich mit den Distanzhaltern angeboten hat. 1. Kreis mit 96m top am Ziel! 

Dann beim 2. Kreis hab ich ihm gesagt wir fahren etwas enger damit wir die Kreise überhaupt alle noch reinkriegen. Zur geplanten Position des nächsten Kreis hin hatten wir dann erst 77m doch bevor man noch drüber reden kann ob man noch ein Schlaufe legt hat er es schon abgeschnitten.

Die VA 15 im Bad waren nicht die saubersten, die Schlaufen natürlich immer großzügiger, aber war zu schaffen.
Ich hab jetzt Kreislängen von 96, 77, 82, 93. Denke das hätte ich im Alleingang besser geschafft, zwar sicherlich doppelt so lange dafür gebraucht aber naja...

Mehr hat mich aber am Ende gestört das wir die Leitungen nicht abdrücken. Er hat gemeint er bekommt aktuell keinen Verteiler (kann ich kaum glauben, außerdem weiß er seit Jänner was auf ihn zukommt) und das Material ist zu 100% in Ordnung. Hoffen wir mal... Wirklich professionell finde ich das nicht.
 
15.10.2021 (#15)
Besorg dir vom nächsten Sanitärgroßhändler, Baumarkt oder Lagerhaus ein paar 20 Klemmverschraubungen, 3/4 Zoll T-Stücke (Rotguss, Messing), Doppelnippel, Dichtfaden (Tangit, Loctite 55) und ein Manometer. Dann mit 3 bar Druckluft abdrücken und so stehen lassen. Geht sich bis Montag noch aus.

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17.10.2021 18:55 (#16)
Danke Berhan, leider war ich das ganze Wochenende anderweitig im Baueieinsatz und konnte das nicht mehr durchführen. Am Montag kommt sowohl der Beton für die Decke als auch der Bagger zum Verfüllen. Neben betonieren und abdichten schaff ich es leider nicht die Arbeit des Installateurs zu machen. 

Hab jetzt noch eine gute Stunde die Leitungen noch besser angebunden und mit zusätzlichen Eisen gesichert, sonst schwimmt mir die Hälfte unter die obere Armierung...



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